北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

窦衍光, 李 军*, 李 炎

(1. 国土资源部 海洋油气资源与环境地质重点实验室, 山东 青岛 266071; 2. 国土资源部 青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071; 3. 厦门大学 福建省和教育部共建海洋环境科学联合重点实验室, 福建 厦门 361005)

0 引 言

沉积物的成因及其物质来源是近代海洋沉积地质学研究的核心问题之一[1–2], 分析沉积物来源与成因对于正确理解沉积物组成特征所记录的地质和古环境信息具有重要意义。近年来, 南海的古海洋演化和东亚季风演化分析获得了许多具有突破性的认识[3–7]。作为风化剥蚀强烈的地区, 南海物质来源丰富多样, 且具有鲜明的区域性特征[8–9], 其风化剥蚀产物的搬运沉积过程还远没有查明[10–11]。

北部湾作为南海西部向南开敞的海湾, 通过琼州海峡与南部的湾口同外部进行水交换, 属于陆架大型半封闭性海湾, 周边河流众多, 接受了大量来自东南亚主干河流红河以及周边陆地的风化剥蚀物,物质来源和水动力条件复杂, 因此, 该区域沉积物源汇过程的研究是南海海陆相互作用的重点内容之一。近20年来, 前人对北部湾海域水动力环境[12–13]和矿物组合[14–15]进行了相关的探讨, 从沉积动力和矿物学角度初步判断了北部湾沉积物的来源。然而,对于该区域直接判别沉积物物源属性的元素地球化学研究目前还未见报道。稀土元素(REE)在表生环境中的化学性质非常稳定, 其组成及分布模式受风化作用、搬运过程以及沉积和成岩作用的影响很小,沉积物中的REE主要受母岩控制, 可以反映源岩信息, 常被用作沉积物物源的示踪剂[16–17]。本文拟通过对北部湾东部海域表层沉积物REE组成特征分析,探讨该区域沉积物REE组成的制约因素, 揭示其所蕴含的物源和古环境意义。

1 材料与方法

厦门大学2006年7～8月在北部湾开展908-01-ST09航次地质调查时使用蚌式取样器获得了70个表层底质样品, 采样站位如图 1所示。样品分布的站位主要集中在北部湾的东部、海南岛周边海域。研究区海底较为平坦, 从湾顶向湾口逐渐下降, 水深变化范围为11～110 m。前人已对该区域沉积物粒度进行了详尽的分析[15], 结果显示该海域沉积物粒度总体较细, 平均粒径为 0.52～7.64Ф, 平均为 6.06Ф,以粉砂粒级为主。根据粒度数据[15], 按Folk粒度分类法进行划分, 研究区沉积物主要由砂(S)、粉砂质砂(TS)、砂质粉砂(ST)以及粉砂(T)等 4种类型组成(图1), 其中T和ST是研究区沉积物中的主要组分。

图1 研究区取样站位、实测水深与沉积物Folk分类(粒度资料据文献[15])Fig.1 The locations and Folk classification for sediments of the eastern Beibu Gulf, and water depths

沉积物样品在40 ℃低温烘干, 在玛瑙研钵中磨碎至200目以下。经马弗炉高温灼烧, 经HNO3-HFHClO4完全消解后, 采用等离子质谱分析方法(ICP-MS)测定了 Sc、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Pb 以及 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Lu、Er、Tm和Yb等元素的含量。所有实验均在国土资源部海洋地质实验检测中心完成, 该实验检测中心对样品采用以下几种质量监控方法: (1) 使用国家一级标准物质进行测试结果比对; (2) 密码样品的双份分析; (3) 沉积物样品全分析的百分数加和。经审核, 样品检测结果的合格率为100%。为了监控测试精度和准确度, 元素分析分别进行了若干样品的重复分析与标样分析, 经检测分析元素的相对误差优于10%, 其中稀土元素相对误差优于5%。

2 结 果

2.1 REE含量及分布

北部湾东部海域表层沉积物REE总量(ΣREE)、δEu和δCe分布以及REE的上陆壳(UCC)标准化模式如表1、图2和图3所示。研究区表层沉积物ΣREE变化范围为 36.1～232.7 μg/g, 平均值为 152.1 μg/g,ΣREE 均值与 UCC[19]平均值相近(表 1)。轻稀土(LREE)明显富集(ΣLREE 均值为 147.6 μg/g), 重稀土(HREE)相对亏损(ΣHREE 均值为 16.2 μg/g),ΣLREE/ΣHREE 比值为 5.93～10.90, 平均值为 9.12。轻重稀土分异比明显, (La/Yb)N均值(10.95)高于UCC (9.19)。此外, 研究区沉积物具有典型的Eu负异常, δEu值为 0.38～0.90, 除个别站位较高外, δEu值大部分小于0.67, 均值为0.61, 与UCC以及北部湾周边的几条大河(珠江、红河、湄公河等)的δEu值相当, 表现出较强的陆源属性。由于上述几条河流选取的是细颗粒样品(小于 63 μm 沉积物), 其 ΣREE(分别为 295.4 μg/g、278.4 μg/g 和 239.6 μg/g)[20]明显高于研究区沉积物 REE的平均组成(表 1)。值得注意的是, 珠江、红河、湄公河等大河中稀土元素(MREE)相对富集, (Gd/Yb)N值分别为2.07、2.28和2.03, 远高于研究区沉积物(Gd/Yb)N的平均值(1.61)。

图2 研究区表层沉积物ΣREE分布图Fig.2 ΣREE distribution for sediments of the eastern Beibu Gulf

图3 研究区沉积物δEu和δCe分布图Fig.3 δEu and δCe distribution for sediments of the eastern Beibu Gulf

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研究区表层沉积物 ΣREE含量与沉积物粒度关系密切, 不同类型沉积物REE特征差异明显。北部湾东北部海区(19.5°N以北, 108.5°E以东)沉积物颗粒较细, ΣREE较高; 而海南岛西南、北部湾中部海区以及雷州半岛西北侧部分区域沉积物颗粒较粗,ΣREE相应地偏低。研究区沉积物 δCe值分布趋势与ΣREE相反, ΣREE高的区域δCe值低。此外, 生物碳酸盐等自生沉积可使 Ce呈现明显负异常[22],沉积物粒径较粗的区域, 如雷州半岛东北部、北部湾中西部以及海南岛西南局部区域沉积物中生物贝壳含量较高(图3), 其δCe值偏低; δEu值在研究区西北部较低, 而在海南岛西南部局部区域值较高。

为了进一步获取研究区各区域REE组成特征及其与沉积物粒度的关系, 选取平均粒径(Mz)、ΣREE、δEu、δCe、(La/Yb)N以及(Gd/Yb)N等特征参数, 在 SPSS软件中采用离差平方和法对研究区沉积物样品进行Q型聚类分析。Q型聚类是对样品的聚类, 将具有相同特点的样品聚集在一起。根据研究区沉积物REE分布规律, 结合元素地球化学统计特征结果, 将研究区主要划分为 4个地球化学分区(Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区, 图4)。各区表层沉积物的REE特征的统计结果如表1所示。

2.2 稀土元素UCC标准化模式

REE标准化模式是表征地质体类型的最明显和最有效的形式, 4个分区沉积物REE UCC标准化模式如图5所示。各区域UCC标准化模式明显不同。Ⅰ区相对较为平坦, 轻重稀土分异不明显, 无明显Ce负异常, δCe均值为0.93, 部分样品MREE富集。该区沉积物主要分布于研究区的西侧, 除北部湾中部区域外, 自北部湾北部河口到海南岛以南(图4)。Ⅱ区UCC标准化模式较为曲折, ΣREE值偏低, 呈现明显Eu负异常, 弱Ce负异常, δEu和δCe均值分别为0.55和0.80。Ⅱ区沉积物位于北部湾的中部, 该区域是北部湾重矿物富集区[23]。Ⅲ区UCC标准化模式HREE部分较为平坦, LREE分异明显, 呈现明显Ce负异常, δCe均值为0.59, MREE相对缺失。Ⅲ区沉积物较为分散, 主要分布在雷州半岛西北侧, 海南岛西南也零星分布。Ⅳ区 UCC标准化模式中HREE 分异明显, 无 Eu、Ce异常, ΣREE值高, MREE含量相对富集。Ⅳ区沉积物主要分布在研究区东北部和雷州半岛的西侧(图4)。

3 讨 论

3.1 稀土元素组成的制约因素

研究表明, REE在沉积过程中活动性较低, 主要赋存于碎屑矿物晶格中, 碎屑态中的REE基本保持了源岩的物源属性特征, REE及其参数是沉积物物源分析的常用指标[16,17,24]。然而, 研究发现 REE在沉积物沉积搬运沉积过程中受到化学风化、分选作用以及重矿物的影响而发生分馏[21,25,26]。因此, 在用REE进行沉积物物源示踪时, 有必要对影响沉积物REE组成的制约因素进行评估。

粒度是控制沉积物REE组成的重要因素。REE趋向于在细粒沉积物中富集[27], 研究区沉积物 REE含量与沉积物Mz值有一定的相关性, REE在粗粒沉积物中亏损, 与中国浅海沉积物类似[20]。此外, 粗粒沉积物中生物碎壳较多, 碳酸盐中REE含量很低[20],这进一步使得REE在粗粒沉积物中亏损。ΣREE和δCe值分别是反映沉积物粒级和沉积物中碳酸盐含量的良好指标, 两者相互关系如图 6所示。研究区沉积物ΣREE值明显受到粒度的制约: 东北部(Ⅳ区)沉积物粒径最细, ΣREE值最高, 同时该区域δCe值最高, 在 0.95～1.07之间; 与之相反, 雷州半岛西北侧以及海南岛部分区域(Ⅲ区)沉积物粒径最粗,ΣREE值最低, 该区域 δCe值最低, 在 0.32～0.73之间。一般情况下, Ce负异常主要与生物碳酸盐等自生沉积物有关: 碳酸盐含量越高, δCe值越低[22]。从Ⅲ区到Ⅳ区, δCe值越来越高, 表明碳酸盐影响越来越小, 可能反映了沉积物中碳酸盐含量逐渐降低的过程。Ⅰ区和Ⅱ区沉积物粒径大小以及 ΣREE值介于Ⅲ区和Ⅳ区之间。综上所述, ΣREE和δCe散点图可能反映了粒度和生物碳酸盐对研究区沉积物REE的制约。

图4 北部湾东部海域夏冬海流模式及表层沉积物分区与物质来源Fig.4 Summer and winter circulation patterns, different zones and provenances for the sediments of the eastern Beibu Gulf

图5 研究区沉积物稀土元素UCC标准化模式Fig.5 REE UCC-normalized patterns of surface sediments in study area

沉积物中的重矿物对整个沉积物的REE含量及分布模式有显著影响: HREE趋向富集于锆石、石榴子石、电气石等中, LREE与MREE则在榍石、褐帘石、角闪石、磷灰石、独居石等中含量较高[28]。前人研究表明北部湾中部是重矿物富集区(2.5%～5.0%)[23], 该区域为水深40～60 m粗粒沉积区, 与Ⅱ区位置基本一致, 优势矿物为绿帘石(3.07%)、钛铁矿(31.5%)、锆石(13.3%)、金红石(2.6%)和石榴子石(2.6%)[15], 与北部湾西岸、西北岸入海河流矿物类型组合类似[14]。锆石和石榴子石的富集存在会使沉积物中HREE含量偏高, 而使得LREE和MREE相对缺失。从表 1中可以看出, 重矿物富集的Ⅱ区(La/Yb)N、(Gd/Yb)N等参数均介于Ⅰ区、Ⅲ区、Ⅳ区之间, ΣHREE也未见明显高值, 并未出现 HREE富集的现象, 这表明重矿物对研究区沉积物REE组成的影响不大。

图6 δCe与 ΣREE相关图Fig.6 The correlation between δCe and ΣREE

近年来的研究表明, 化学风化能够影响沉积岩REE的分布模式和Eu异常, HREE往往比LREE活泼, 前者带出能力比 LREE强, 易以溶液形式发生迁移, 后者则趋向于在风化残余物中富集[27,29,30]。红河流域的化学风化指数(CIA)显示该流域硅酸盐化学风化作用为中等强度, 与长江及亚马孙河的风化强度相近, 而高于黄河, 低于珠江[31]。然而, 对珠江、红河、湄公河沉积物REE的研究发现, 珠江沉积物的轻重稀土分异值(La/Yb)N远小于红河(表 1),与 CIA值的结论相矛盾。此外, 研究发现, 化学风化对长江流域沉积物REE组成影响不大, 仅在一定程度上对 REE的分布模式产生影响[26]。这表明(La/Yb)N值很大程度上反映的是沉积物物源信息,而非化学风化信息, 化学风化对该区域河流沉积物轻重分馏影响不大。研究区沉积物(La/Yb)N均值介于珠江与红河之间, 但明显高于湄公河(表 1), 各分区沉积物轻重稀土元素的分异反映了源岩对研究区沉积物组成的控制, REE组成基本继承了源岩组成特征。

此外, 海南岛西北侧区域(Ⅳ区)局部沉积物具有弱的Ce正异常, 在海洋沉积物中, Ce异常与海洋自生沉积有关, Ce正异常主要是通过黏土、铁锰氧化物直接从海水中捕获吸附 Ce4+所致[32], 表明研究区沉积物REE组成局部受到自生沉积的影响。

3.2 稀土元素分馏物源指示意义

虽然沉积物搬运沉积过程中受水动力分选造成粒级与矿物的不同, 从而产生REE组成与分布形式的差异[28], 但总体来说, REE具有相似的化学性质和低溶解度, 在风化和成岩作用过程中很少发生分馏, 因此, REE特征参数和分布模式被广泛应用于沉积物源的判别。(La/Yb)N和δEu值是表征REE分馏的两个参数, 研究区沉积物Mz与(La/Yb)N呈一定程度的负相关关系, Mz与 δEu相关系数几乎为零(R2=0.0681) (图7)。可见, (La/Yb)N和δEu两个参数能够消除沉积物粒级和碳酸盐的影响, 较好地保存了源岩的化学组成特征, 因此, (La/Yb)N和δEu是进行物源示踪的有效指标。

研究区沉积物具有弱的Eu负异常, 除面积较小的北部湾中部砂质区(Ⅱ区)外, 其他分区(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ区) δEu均值(0.60～0.67)与红河、湄公河、珠江等河流沉积物以及UCC的δEu均值(0.62～0.65)较为接近(表1和图8), 这表明研究区沉积物对上陆壳沉积物具有很大的继承性; (La/Yb)N值既是反映轻重稀土分异的重要参数, 又可能是反映化学风化强弱的指标[29–30]。上节论述表明表生风化过程没有显著地改变研究区沉积物的 REE组成。因此, (La/Yb)N与δEu值反映了北部湾东部海域表层沉积物具有典型风化上陆壳的REE特征。研究表明, 若母岩为中酸性的长英质岩石(如花岗岩、流纹岩), 其 REE含量相对较高, LREE相对富集, ΣLREE/ΣHREE比值高,具有明显的Eu负异常; 而若母岩为基性玄武质岩石,其REE含量较低, HREE含量较高, ΣLREE/ΣHREE比值较低, 无Eu异常[33–34]。 研究区沉积物REE具有LREE富集、HREE平坦以及中等程度的Eu异常等特征, 这种特征与基性玄武质岩石相反, 表明其源岩以上陆壳长英质岩石为主, 缺乏深源的基性和超基性组分。

图7 Mz与(La/Yb)N和δEu相关图Fig.7 The correlation between Mz and δEu and Mz and (La/Yb)N

图8 北部湾东部海域表层沉积物(La/Yb)N和δEu物源判别图Fig.8 Discrimination plot of (La/Yb)N vs. δEu for sediments of the eastern Beibu Gulf

北部湾周围入海河流众多, 周边大小河流 300多条注入湾中。主要入海河流包括海南省的昌化江、珠碧江, 广西壮族自治区的南流江、钦江、大风江、北仑河, 以及越南的红河、马江和兰河等, 这些河流年总径流量达(1.5～2.0)×1011m3, 每年携带大量碎屑沉积物进入北部湾。其中红河年总径流量为120 km3,输沙量可达 130 Mt/a[35], 加之北部湾沿岸基岩的侵蚀, 为其提供了丰富的物源基础。

北部湾环流格局非常复杂, 冬季为一逆时针环流所控制[36], 外海海水北上从海南岛南部进入湾内北上, 直达湾东北部, 随后转向西流, 汇入越南南向沿岸流, 至湾南又受外海北进水的推动转向北流。虽然北部湾夏季环流路线究竟是顺时针[37]还是逆时针[38]存在很大分歧, 但冬夏两季复杂的环流格局对于沉积物的搬运产生重要影响。

海南岛的西南侧(Ⅰ区)位于北部湾的中部海域,该区域沉积物(La/Yb)N对 δEu物源判别图覆盖了整个研究区的绝大部分投点(图 8), 各 REE参数适中,REE分异不明显, 介于Ⅱ区和Ⅳ区之间, 具有混合沉积的特征。该海区沉积动力条件较复杂, 冬夏两季环流经过, 可将北部湾西北部沉积物或湾南部外海沉积物搬运至此。因此, Ⅰ区沉积物物源来自以下几个物源区: (1) 接受来自海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物; (2) 由南向北输入的外海沉积物(冬季); (3) 夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物。该区域REE亦显示多源沉积物混合特征。这与前人对北部湾碎屑矿物研究[23]以及沉积物粒径趋势分析[15]获得的认识基本一致。

北部湾东部海域各分区沉积物REE标准化模式以及(La/Yb)N对 δEu物源判别图表现出一定的差异(图8)。研究区东北部(Ⅳ区)以细颗粒的粉砂为主。矿物学研究表明, 该区域沉积物的物源主要来自湾北沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀[15]。该区域ΣREE值高, 在沉积物的(La/Yb)N对δEu图解中非常集中, 且与红河、湄公河、珠江等相近(图8)。因此, 该区域细颗粒沉积物除来自沿岸侵蚀外, 还来自以下两个物源区: (1) 珠江流域以及南海北部陆架区, 该区域少部分沉积物可能通过琼州海峡向Ⅳ区搬运[39–40](图 4); (2) 北部湾西北部, 夏季顺时针的环流将红河河流沉积物搬运至此。

研究区东北部砂质区(Ⅲ区)范围很小, 受粒度和碳酸盐的影响, 其沉积物ΣREE和δCe值很低, 轻重稀土分异明显, δEu值变化范围大(图 8), 其物源可能与东北部基岩侵蚀有关。此外, 东北部砂质区(Ⅲ区)与海南岛西南侧沿岸部分沉积物REE特征类似, 碎屑矿物的研究已证实海南岛西岸、西南岸沉积物为现代近岸侵蚀产物[41], 表明研究区东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀。研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)是重矿物分布区[23], 该区域沉积物REE组成与Ⅲ区沉积物略有不同, δEu值偏低, 可能与REE的重矿物分馏有关。研究表明, 该区域矿物与北部湾西部沉积物来源是相同的, 主要来源于红河输砂[14]。然而, Ⅱ区矿物组合中含有自生方解石和海绿石, 表明该区域长期处于较稳定的环境, 该区域被认为是低海平面时沉积的老红河三角洲, 属水下三角洲残留沉积[23]。

4 结 论

(1) 北部湾东部海域表层沉积物 ΣREE变化范围为 36.1～232.7 μg/g, 平均值为 152.1 μg/g。与上陆壳相比, 研究区沉积物呈现轻稀土明显富集, 重稀土相对亏损的特征。ΣLREE/ΣHREE 比值为 5.93～10.90, 平均值为9.12。具有典型的Eu负异常, δEu值介于 0.38～0.90之间, 均值为 0.61。(La/Yb)N与δEu值反映了北部湾东部海域表层沉积物具有典型风化上陆壳 REE特征, 其源岩以上陆壳的长英质岩石为主。

(2) 根据研究区沉积物 REE分布规律, 结合元素地球化学统计特征, 研究区可划分为 4个地球化学分区: Ⅰ区, 研究区的西侧, 除北部湾中部区域外, 自北部湾北部河口到海南岛以南; Ⅱ区, 北部湾的中部; Ⅲ区, 雷州半岛西北侧; Ⅳ区, 研究区东北部。各区域 UCC标准化 REE模式明显不同, 其REE组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约。

(3) (La/Yb)N对δEu物源判别图显示, 研究区Ⅰ区呈多源沉积特征, 来自以下几个物源区: (1) 海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物; (2) 由南向北输入的外海沉积物(冬季); (3) 夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物。Ⅱ区与北部湾西部沉积物来源是相同的, 主要来源于红河输砂。Ⅲ区沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀。Ⅳ区沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀。此外, 部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部。

感谢中国科学院南海海洋研究所“实验 2号”调查船科研工作人员野外的辛勤劳动, 同时感谢国土资源部海洋地质实验检测中心在实验过程中的鼎力支持与协作。

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[1] Singh P, Rajamani. REE geochemistry of recent clastic sediments from the Kaveri floodplains, southern India: Implication to source area weathering and sedimentary processes [J].Geochim Cosmochim Acta. 2001, 65(18): 3093–3108.

[2] Sholkovitz E R, Elderfield H, Szymczak R, Casey K. Island weathering: River sources of rare earth elements to the Western Pacific Ocean [J]. Mar Chem, 1999, 68(1/2): 39–57.

[3] Clift P D, Sun Z. The sedimentary and tectonic evolution of the Yingge Hai Song Hong Basin and the southern Hainan margin, South China Sea: Implications for Tibetan uplift and monsoon intensification [J]. J Geophys Res, 2006, 111,B06405. doi:10.1029/2005JB004048

[4] 刘志飞, 赵玉龙, 李建如, Colin C. 南海西部越南岸外晚第四纪粘土矿物记录: 物源分析与东亚季风演化[J]. 中国科学(D辑), 2007, 37(9): 1176–1184.Liu Zhifei, Zhao Yulong, Li Jianru, Colin C. Late Quaternary clay minerals off Middle Vietnam in the western South China Sea: Implications for source analysis and East Asian monsoon evolution [J]. Sci China (D), 2007, 50(11): 1674–1684.

[5] 汪品先, 湣翦知 , 赵泉鸿, 李前裕, 王汝建, 刘志飞, 吴国瑄, 邵磊, 王吉良, 黄宝琦, 房殿勇, 田军, 李建如, 李献华, 韦刚健, 孙湘君, 罗运利, 陈木宏. 南海演变与季风历史的深海证据[J]. 科学通报, 2003, 48(21): 2228–2239.Wang Pinxian, Jian Zhimin, Zhao Quanhong, Li Qianyu,Wang Rujian, Liu Zhifei, Wu Guoxuan, Shao Lei, Wang Jiliang,Huang Baoqi, Fang Dianyong, Tian Jun, Li Jianru, Li Xianhua,Wei Gangjian, Sun Xiangjun, Luo Yunli, Chen Muhong.Evolution of the South China Sea and monsoon history revealed in deep sea records [J]. Chinese Sci Bull, 2003, 48(21): 2228–2239 (in Chinese).

[6] Wei Gangjian, Deng Wenfeng, Liu Ying, Li Xianhua.High-resolution sea surface temperature records derived from foraminiferal Mg/Ca ratios during the last 260 ka in the northern South China Sea [J]. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 2007, 250(1～4): 126–138.

[7] Wang L, Sarnthein M, Erlenkeuser H, Grimalt J, Grootes P,Heilig S, Ivanova E, Kienast M, Pelejero C, Pflaumann U.East Asian monsoon climate during the Late Pleistocene:High-resolution sediment records from the South China Sea[J]. Mar Geol, 1999, 156(1–4): 245–284.

[8] 蔡观强, 邱燕, 彭学超, 钟和贤. 南海西南海域表层沉积物微量和稀土元素地球化学特征及其意义[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2010, 30(5): 53–62.Cai Guang-qiang, Qiu Yan, Peng Xue-chao, Zhong He-xian.The geochemical characteristics of trace elements and REEs in surficial sediments of the southwestern South China Sea and their implications [J]. Mar Geol Quatern Geol, 2010,30(5): 53–62 (in Chinese with English abstract).

[9] 朱赖民, 高志友, 尹观, 许江. 南海表层沉积物的稀土和微量元素的丰度及其空间变化[J]. 岩石学报, 2007, 23(11):2963–2980.Zhu Lai-min, Gao Zhi-you, Yin Guan, Xu Jiang. Content and spatial change of rare earth element and trace element of surfical sediment in the South China Sea [J]. Acta Petrol Sinica,2007, 23(11): 2963–2980 (in Chinese with English abstract).

[10] Liu Zhifei, Colin C, Li Xiajing, Zhao Yulong, Tuo Shouting,Chen Zhong, Siringan F P, Liu J T, Huang C Y, You C F,Huang K F. Clay mineral distribution in surface sediments of the northeastern South China Sea and surrounding fluvial drainage basins: Source and transport [J]. Mar Geol, 2010,277(1～4): 48–60.

[11] Liu Zhifei, Tuo Shouting, Colin C, Liu J T, Huang C Y,Selvaraj K, Chen C-T A, Zhao Yulong, Siringan F P, Boulay S,Chen Zhong. Detrital fine-grained sediment contribution from Taiwan to the northern South China Sea and its relation to regional ocean circulation [J]. Mar Geol, 2008, 255(3/4):149–155.

[12] 孙洪亮, 黄卫民. 北部湾潮汐潮流的三维数值模拟[J]. 海洋学报, 2001, 23(2): 1–8.Sun Hong-liang, Huang Wei-min. Three-dimensional numerical simulation for tide and tidal current in the Beibu Gulf[J]. Acta Oceanol Sinica, 2001, 23(2): 1–8 (in Chinese with English abstract).

[13] 李占海, 柯贤坤, 王 倩, 高建华. 琼州海峡水沙输运特征研究[J]. 地理研究, 2003, 22(2): 151–159.Li Zhan-hai, Ke Xian-kun, Wang Qian, Gao Jian-hua. Characteristics of water and sediment transport in the Qiongzhou Strait [J]. Geogr Res, 2003, 22(2): 151–159 (in Chinese with English abstract).

[14] 陈丽蓉, 张秀蓉. 北部湾沉积物中矿物组合及其分布特征[J]. 海洋学报, 1986, 8(3): 340–346.Chen Li-rong, Zhang Xiu-rong. Mineral assemblage and distribution for sediments of the Beibu Gulf [J]. Acta Oceanol Sinica, 1986, 8(3): 340–346 (in Chinese with English abstract).

[15] 徐志伟, 汪亚平, 李炎, 马菲, 张凡, 叶长江. 多元统计及物源分析支持的北部湾东部海域沉积物输运趋势[J]. 海洋学报, 2010, 32(3): 67–78.Xu Zhi-wei, Wang Ya-ping, Li Yan, Ma Fei, Zhang Fan, Ye Chang-jiang. Sediment transport patterns in the eastern Beibu Gulf based on grain-size multivariate statistics and provenance analysis [J]. Acta Oceanol Sinica, 2010, 32(3): 67–78(in Chinese with English abstract).

[16] McLennan S M. Rare earth elements in sedimentary rocks:Influences of provenance and sedimentary processes [J]. Rev Mineral Geochem, 1989, 21(1): 169–200.

[17] Cullers R L. The controls on the major and trace element variation of shales, siltstones sandstones of Pennsylvanian-Permian age from uplifted continental block in Colorado to platform sediment in Kansas, USA [J]. Geochim Cosmochim Acta, 1994, 58(22): 4955–4972.

[18] 童胜琪. 珠江、红河及湄公河流域表层沉积物元素地球化学研究[D]. 上海: 同济大学, 2007: 21–22.Tong Sheng-qi. Element geochemistry for surface sediments of Pearl, Red and Mekong rivers [D]. Shanghai: Tongji University, 2007: 21–22 (in Chinese with English abstract).

[19] Taylor S R, McLennan S M. The Continental Crust: Its Composition and Evolution [M]. Melbourne: Blackwell, 1985: 29–45.

[20] 赵一阳, 鄢明才. 中国浅海沉积物地球化学[M]. 北京: 科学出版社, 1994: 1–203.Zhao Yi-Yang, Yan Ming-Cai. Geochemistry of Sediments of the China Shelf Sea [M]. Beijing: Science Press, 1994: 1–203(in Chinese).

[21] Boynton W V. Cosmochemistry of the rare earth elements:Meteorite studies [M]//Henderson P. Rare Earth Element Geochemistry: Development in Geochemistry. Amsterdam:Elsevier, 1984: 63–114.

[22] Holser W T. Evaluation of the application of rare-earth elements to paleoceanography [J]. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 1997, 132(1–4): 309–323.

[23] 陈丽蓉. 中国海沉积矿物学[M]. 北京: 海洋出版社, 2008:298–306.Chen Li-rong. Sedimentary Mineralogy of the China Sea [M].Beijing: Ocean Press, 2008: 298–306 (in Chinese)

[24] 蔡观强, 郭锋, 刘显太, 隋淑玲. 碎屑沉积物地球化学: 物源属性、构造环境和影响因素[J]. 地球与环境, 2006, 34(4): 75–83.Cai Guan-qiang, Guo Feng, Liu Xian-tai, Sui Shu-ling. Clastic sediment geochemistry: Implications for provenance and tectonic setting and its influential factors [J]. Earth Environ,2006, 34(4): 75–83 (in Chinese with English abstract).

[25] 杨守业, 李从先, Jung Hoi-Soo, Choi Man-Sik. 黄河沉积物中 REE制约与示踪意义再认识[J]. 自然科学进展, 2003,13(1): 365–371.Yang Shou-ye, Li Cong-xian, Jung Hoi-Soo, Choi Man-Sik.The REE constraint of Huanghe sediments and re-understanding of tracing implications [J]. Adv Nat Sci, 2003, 13(1): 365–371(in Chinese).

[26] Yang Shouye, Jung H S, Choi M S, Li Congxian. The rare earth element compositions of the Changjiang (Yangtze) and Huanghe (Yellow) river sediments [J]. Earth Planet Sci Lett,2002, 201(2): 407–419.

[27] Cullers R L, Barrett T, Carlson R, Robinson B. Rare-earth element and mineralogical changes in Holocene soil and stream sediment: A case study in the Wet Mountains, Colorado, USA [J]. Chem Geol, 1987, 63(3/4): 275–297.

[28] 杨守业, 李从先. REE示踪沉积物物源研究进展[J]. 地球科学进展, 1999, 14(2): 164–167.Yang Shou-ye, Li Cong-xian. Research progress in REE tracer for sediment source [J]. Adv Earth Sci, 1999, 14(2): 164–167(in Chinese with English abstract).

[29] Condie K C, Dengate J, Culler R L. Behavior of rare earth elements in a paleoweathering profile on granodiorite in the Front Range, Colorado, USA [J]. Geochim Cosmochim Acta,1995, 59(2): 279–294.

[30] Sharma A, Rajamani V. Major element, REE and other trace element behavior in amphibolite weathering under semiarid conditions in Southern India [J]. J Geol, 2000, 108(4): 487– 496.

[31] 童胜琪, 刘志飞, Khanh P L, 黄维. 红河盆地的化学风化作用: 主要和微量元素地球化学记录[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2006, 25(3): 218–225.Tong Sheng-qi, Liu Zhi-fei, Khanh P L, Huang Wei. Chemical weathering in the Red River Basin: Records of major and trace elemental geochemistry [J]. Bull Mineral Petrol Geochem, 2006,25(3): 218–225 (in Chinese with English abstract).

[32] Holser W T. Evaluation of the application of rare-earth elements to paleoceanography [J]. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 1997, 132(1–4): 309–323.

[33] Crichton J G, Condie K C. Trace elements as source indicators in cratonic sediments: A case study from the early Proterozoic Libby Creek Group, southeastern Wyoming [J]. J Geol, 1993,101(3): 319–332.

[34] Cullers R L. The geochemistry of shales, siltstones and sanstones of Pennsylvanian-Permian age, Colorado, USA: Amplications for provenance and metamorphic studies [J]. Lithos, 2000,51(3): 181–203.

[35] Milliman J D, Syvitski J P M. Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the oceans: The importance of small mountainous rivers [J]. J Geol, 1992, 100(5): 525–544.

[36] 刘志飞, Colin C, 黄维, 陈忠, Trentesaux A, 陈建芳. 珠江流域盆地表层沉积物的黏土矿物及其对南海沉积物的贡献[J]. 科学通报, 2007, 52(4): 448–456.Liu Zhifei, Colin C, Huang Wei, Chen Zhong, Trentesaux A,Chen Jian-fang. Clay minerals in surface sediments of the Pearl River drainage basin and their contribution to the South China Sea [J]. Chinese Sci Bull, 2007, 52(8): 1101–1111.

[37] 孙双文, 王毅, 兰健. 2006年夏季及冬季北部湾东部的海洋水文特征与环流[C]//胡建宇, 杨圣云. 北部湾海洋科学研究论文集(第1集). 北京: 海洋出版社, 2007: 64–72.Sun Shuang-wen, Wang Yi, Lan Jian. Hydrographic condition and circulation in the Beibu Gulf in winter and summer of 2006 [C]//Hu Jian-yu, Yang Sheng-yun. Memoir of Ocean Science Research in Beibu Gulf (Vol 1). Beijing: Ocean Press,2007: 64–72 (in Chinese).

[38] 袁叔尧, 邓九仔. 北部湾环流数值研究[J]. 南海研究与开发. 1999, 12(2): 41–46.Yuan Shu-yao, Deng Jiu-zi. Numerical research of Beibu Gulf circulation [J]. Res Exploit South China Sea, 1999, 12(2):41–46 (in Chinese with English abstract).

[39] 徐锡祯, 邱章, 陈惠昌. 南海水平环流的概述[C]//《海洋与湖沼》编辑部. 中国海洋湖沼学会水文气象学会学术会议(1980)论文集. 北京: 科学出版社, 1982: 127–145.Xu Xi-zhen, Qiu Zhang, Chen Hui-chang. The general descriptions of the horizontal circulation in the South China Sea[C]//The editorial department of Oceanologia et Limnologia Sinica. Proceedings of the 1980 Symposium on Hydrometeology of the Chinese Society of Oceanology and Limnology.Beijing: Science Press, 1982: 127–145 (in Chinese with English abstract).

[40] 唐志礼, 王有强. 南海北部海域粘土矿物分布特征[J]. 海洋学报, 1992, 14(1): 64–71.Tang Zhi-li, Wang You-qiang. Clay mineral distribution in surface sediments in western South China Sea [J]. Acta Oceanol Sinica, 1992, 14(1): 64–71 (in Chinese with English abstract).

[41] 马菲, 汪亚平, 李炎, 叶长江, 徐志伟, 张凡. 地统计法支持的北部湾东部海域沉积物粒径趋势分析[J]. 地理学报,2008, 63(11): 1207–1217.Ma Fei, Wang Ya-ping, Li Yan, Ye Chang-jiang, Xu Zhi-wei,Zhang Fan. The application of geostatistics in grain size trend analysis [J]. Acta Geogr Sinica, 2008, 63(11): 1207–1217 (in Chinese with English abstract).