菲律宾海北部四国海盆全新世沉积物源分析

韩卓尘，高抒，*，李艳平

（1.南京大学地理与海洋科学学院，江苏南京210023；2.南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室，江苏南京210023）

菲律宾海北部四国海盆全新世沉积物源分析

韩卓尘1，高抒1，2*，李艳平2

（1.南京大学地理与海洋科学学院，江苏南京210023；2.南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室，江苏南京210023）

对IO DP333航次四国海盆北部地区C0011站位表层样品进行粒度和Sr-Nd同位素分析，并与前人发表的邻近海域同位素数据进行比较。经分离自生碳酸盐组分，四国海盆全新世沉积物呈现较好的陆源、火山源二端元组分特征。从地理位置看，四国海盆北部主要物质来源包括伊豆-小笠原海脊火山物质、日本列岛西南部的混合型沉积物以及由西向风或河流入海洋流输送而来的亚洲陆地沉积物，且日本列岛西南部对于该区域物质贡献最大。对四国海盆北部而言，与海盆中部沉积及日本海沉积相比，源自亚洲大陆的碎屑沉积物具有更多的贡献。沉积物中87Sr/86Sr与εNd、平均粒径的负相关关系反映了沉积物中陆源物质的相对贡献按时间顺序呈现增加、减小、增加、减少的多周期变化趋势。

全新世沉积；Sr-Nd同位素特征；粒度特征；物质来源；四国海盆

韩卓尘，高抒，李艳平.菲律宾海北部四国海盆全新世沉积物源分析［J］.海洋学报，2015，37（2）：11—24，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.02.002

Han Zhuochen，Gao Shu，Li Yanping.Analysis on the H olocene sediment supply to the Shikoku Basin，northern Phi l ippine Sea［J］. Haiyang Xuebao，2015，37（2）：11—24，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.02.002

1　引言

位于菲律宾海东北部的四国海盆，是太平洋板块向欧亚板块俯冲而形成的弧后盆地的一部分。该海盆目前属于菲律宾海板块，向四国岛的俯冲仍然活跃，成为本区强震的发源地之一。该地区深海第四纪沉积较为连续、完整，因此了解该地区沉积物物质来源信息，对西北太平洋古海洋环境和生态系统演变等问题的探讨具有重要意义［1］。长期以来，海洋沉积物粒度分析在阐明海底沉积物来源、沉积环境类型的识别和物质输运方式的判定有广泛的应用［2—4］。在同一沉积环境中，底质粒度分布的时间变化反映了多种动力搬运综合作用的结果［5—6］。在同一沉积岩心中，沉积物粒度组成的时间变化则多与沉积古环境演化和物源变化密切相关［7—8］。而Sr、N d同位素则是示踪细粒沉积物来源的有效示踪物质［9—10］。因为不同的矿物和岩石具有不同的87Sr/86Sr和143N d/144N d比值，所以将Sr-N d同位素联合起来可以有效地确定沉积物来源［11-12］。颗粒物中N d同位素组成相对稳定，在表生地球过程中基本不发生变化［13］，其组成只与源岩有关，因此是了解沉积物源区最有效的示踪剂之一。而沉积物中Sr同位素组成不仅受控于源岩［14］，而且也与化学风化过程和颗粒物大小有关［15］；许多研究者将Sr-N d同位素结合起来共同示踪沉积物来源［16—18］，同时也可以获得古环境演化信息。对于西北太平洋海域，国内外学者对海洋沉积物来源问题进行了一系列探讨［19-24］，普遍得到西太平洋物源特征为亚欧大陆陆源物质和海底火山物质的二端元组分。四国海盆地区作为热点研究区域，成为深海大洋钻探计划（DSDP）、大洋钻探计划（O DP）和综合大洋钻探计划（IO DP）的一个集中钻探区域工作，研究者们在该地区采集了较多数量的沉积物岩芯，并对四国海盆形成机制、构造、沉积环境演化历史、沉积物输运系统等进行了多方面的研究［1，25］。其中IO DP 333航次主要研究陆坡、海沟底部和海山脊部的第四纪沉积过程［26］。

本文拟采用Sr-Nd同位素分析与粒度分析结合的方法，对于四国海盆地区全新世沉积物质来源变化特征进行探讨，为了解海盆全新世时期演化历史提供依据。

2　研究区概况

菲律宾海盆是西太平洋最大、最深的弧后盆地，大约在中新世早、中期之间开始扩张［27］。其边缘被活动的岛弧和深海沟环绕，菲律宾海呈N N E-SS W方向延伸的菱形。两条近南北方向的向东凸出水下的弧形海岭，即九州-帕劳海脊和伊豆-小笠原海脊，将菲律宾海划分为3个盆地，西部为西菲律宾海盆，中部为四国海盆和帕里西维拉海盆，东部为小笠原-马里亚纳海沟。从西到东，盆地面积由大变小，海水深度由浅变深。四国海盆北部通过南海海槽与日本列岛相连，东西两侧分别为伊豆-小笠原海脊和九州海脊，南部直接与帕里西维拉海盆相连（见图1）。在经向上，北部介于134°～138°E之间；南部介于136°～141°E之间；纬度介于25°～32°N之间。海盆近N N W-SSE走向，南北长约1 200 k m，东西宽约500 k m，北宽南窄，北部比南部宽200 k m左右。水深约为4 600 m，海底起伏较大，总体上是东浅西深［28］。四国海盆和帕里西维拉海盆呈对称状分布，平行于太平洋板块向亚欧板块的俯冲带［29］。对于南海海槽，由于本州岛弧与伊豆岛海脊的碰撞抬升以及碎屑组分的侵蚀导致该地区的高速堆积［30］。南海海槽东部沉积物经南海海峡通过浊流搬运而来［31］。海盆北部，越接近日本四国地区的海岸带沉积物越厚，在南海海槽附近超过了1 000 m；而海盆中央位置沉积物较薄，两边部位厚，向南沉积物也减薄变窄，呈楔形。在27°N以南的中央区域，几乎没有沉积物覆盖。

3　材料与方法

3.1样品获取与年代框架信息

所有样品均来自于IO DP 333航次所得样品。航次中利用“水力活塞钻孔系统”（H ydraul ic Piston Coring System，H PCS）的钻井方法获得了C0011站位钻孔样品（相当于第四纪时期的沉积），该站位位于Kashinosaki海山的西北前端的海沟区，具体经纬度为32°49.7′N、126°52.9′E，采样站位见图1。在钻孔柱状样中，用U形塑料采样管获取柱状子样，样品包装采用加热法封口［26］。用于本次研究分析的样品为表层20 cm层样品，为全新世时期的深海沉积。

所获样品编号为C0011C-1 H岩心。对其进行沉积物定性描述，并对其利用特制的切片每隔2 m m切割一次，共切出94个初步样品。按每隔4个样品的间隔（深度间隔为8 m m）取出其中的24个样品分中心样和边样分别装入两个样品袋中，分别用于同位素地球化学分析和粒度分析。其余样品作为保留样，为后续研究使用。

通过IO DP 319航次在此处的L W D（Logging whi le drill ing，即随钻测井技术）数据［32］以及O DP 808、1173、1174和1177站位在四国海盆上部采集柱样的类比，同时IO DP 333航次报告［33］中根据生物地层学钙质微体古生物化石事件得到，C0011-1 H段样品沉积速率为1.87 cm/ka。IO DP 333航次报告中显示，在晚第四纪时期该研究区沉积过程连续，以层理的形式存在，并无断层、低角度断层以及剪切带，也没有M T Ds（M ass transport deposits，即块体搬运沉积）、浊流或火山爆发的堆积层。样品深度为2～21 cmbsf（cmbsf表示自海底以下以厘米计的深度单位），对应样品年代大致为距今1.1～11.2 ka，属于全新世沉积。

3.2实验方法

C0011C-1 H钻孔切割后的24个样品进行粒度分析和Sr-Nd同位素地球化学分析。粒度分析采用M astersizer 2000型激光衍射粒度仪，粒度参数使用矩值法计算［34］。加10 m L 15%H Cl浸泡24 h，离心后加入10 m L 10%H2O2，再浸泡24 h，上机测试前加入适量六偏磷酸钠（［NaP O3］6），使颗粒分散后测量，测试2～3次以保证分析结果的可靠性。对沉积物Sr-Nd同位素地球化学分析采用多接收等离子体质谱（M C-ICP-M S）［35］。样品均经过2 m L 1 mol/L的H Ac处理［36］，将碎屑组分和碳酸盐组分分离。将两组分用H N O3+H E消解［36］，经过两套Bio-Rad 50 W X8阳离子交换树脂将Rb/Sr和Sm/Nd分离分别测试碳酸盐和碎屑组分中的Sr同位素组成及碎屑组分中的Nd同位素组成。Sr-Nd同位素样品测量在南京大学内生金属矿床国家重点实验室进行。测试中标样溶液均用体积比为3%的H N O3溶液稀释，浓度分别为250 ng/m L和50 ng/m L。对T U N E Nd同位素标准样和NBS987 Sr标样的测试值分别为143Nd/144Nd=（0.511 725±5）和87Sr/86Sr=（0.710 25±3）。Nd同位素的组成通常表达为εNd，其计算方式如下：

式中，143Nd/144NdCHUR为球粒陨石中的比值，一般取值为0.512 638［38］。

图1　研究区海底地貌特征，据靳宁［37］修改Eig.1 Submarine geomorphologicalfeathers of the study area，revised from Jin Ning［37］

4　分析结果

四国海盆全新世沉积物样品粒度分析和同位素分析结果列于表1，其中粒度参数使用矩值法［35］计算。

在钻孔样品中，粒度成分中砂质成分含量范围为6.3%～43.0%，粉砂质成分含量范围为54.2%～86.0%，而黏土质成分含量范围为2.8%～7.7%（见图2）。在砂质成分中，又以细砂和极细砂为主，因此该段沉积物性质主要为细砂质粉砂或者极细砂质粉砂。从粒度参数来看，平均粒径M z变化范围为4.7～6.0Φ，分选系数σ变化范围为1.5～2.2，分选性差；偏态S K变化范围为-0.04～0.20，正负偏都较小；峰态K g变化范围为0.94～1.3近于常态和尖锐之间。从粒度频率分布曲线来看（见图3），总体呈微弱的双峰，主峰峰值较高，各样本不相同，均值在4～6 Φ左右，次级峰峰值很低，约10～11Φ，且主峰含量远远高于次峰（见图3）。

碎屑组分的87Sr/86Sr值介于0.708 108～0.711 284之间，平均值0.709 871；143Nd/144Nd变化也较小，介于0.512 266～0.512 364之间，平均值0.512 301，εNd（0）变化范围为-5.30～-7.22之间，平均值为-6.54。根据23个样品数据，碳酸盐87Sr/86Sr比值在钻孔不同深度的样品之间变化较小，介于0.709 148～0.709 257之间，平均值0.709 184，与现代海水中Sr同位素组成（0.709 211±37）［39］相似。

图2中根据灰色和白色样带范围可以看出，碎屑组分87Sr/86Sr的变化趋势与εNd（0）、平均粒径均呈现较为明显的负相关关系。按照深度由深到浅的顺序，在地质年龄最老的一段21.5～17.3 cmbsf，87Sr/86Sr值逐渐增加，εNd（0）、平均粒径则逐渐减小；17.3～14.0 cmbsf，87Sr/86Sr值逐渐减小，εNd（0）、平均粒径逐渐增加；14.0～8.5 cmbsf，87Sr/86Sr比值逐渐增加，εNd（0）、平均粒径逐渐减小；8.5～2.0 cmbsf，87Sr/86Sr值逐渐减小，εNd（0）、平均粒径逐渐增加。除变化趋势外，可以发现在4.5 cmbsf、8.5 cmbsf、11.9 cmbsf及18.5 cmbsf这些87Sr/86Sr、εNd（0）的突变点两者都有很好的负相关对应关系。

表1　C0011C-1H钻孔Sr-Nd同位素和粒度数据Tab.1 The data sets derived from Sr-Nd isotope and grain size analyses，for C0011-1H core samples

图2　C0011C-1 H岩心样品Sr-Nd同位素及粒度特征组成变化图Eig.2 Down-corevariations of Sr-Nd isotope and grain size characteristics，for C0011C-1 H core samples

图3　C0011-1 H站位样品粒度频率分布曲线Eig.3 Grain size frequency distribution curves of C0011C-1 H samples

5　讨论

5.1不同物源的同位素特征比较

任何一个盆地Sr、Nd同位素的变化范围都是物源区地质演化的结果，因此深海细颗粒沉积物同位素特征是对盆地区分和物源判定的良好指示物。不同的地壳成分来源具有不同的同位素特征，盆地内同位素特征则是不同来源的同位素特征混合后的平均结果。西北太平洋沉积物主要有3种来源：陆源（87Sr/86Sr值大约为0.720，M陆）、火山源（87Sr/86Sr值大约为0.704，M火）和生物源（以海洋自生生物成矿作用形成的碳酸盐组分，87Sr/86Sr值大约为0.708，M生）［40］。即：

本文研究中使用1 mol/L H Ac处理沉积物样品，分离了自生碳酸盐组分，剩余用于讨论的碎屑组分（M剩）主要为火山源和陆源，可以认为是二端元混合物，即：

分离碳酸盐组分后，剩余碎屑组分又使用H E、H N O3消解，所以下面主要讨论酸溶相碎屑组分的同位素特征。当87Sr/86Sr值较高时，代表大量陆源物质在四国海盆沉积，包括风成沉积、河流沉积物等物质的输入［41］；在87Sr/86Sr较低时，物质贡献主要由海底火山物质（即大洋火山岩）补给［42］。按照地壳类型划分，物质范围可以粗略的分成3部分，并可以利用Nd同位素划定大致界限：（1）古老的硅铝质陆相物质，（εNd＜-6）［14］；（2）过渡性地壳（-6＜εNd＜+5）［43］；（3）年轻的以火山物质为主的地壳（εNd＞+5）［43］。四国海盆中同位素特征主要代表了由于不同碎屑物质来源的物质混合后的变化情况，同位素特征值随年代的波动情况反映了源区细颗粒沉积物供给的变化。

从现有的研究来看，εNd的变化范围介于-15～0之间，而87Sr/86Sr的绝对范围介于0.706 0～0.716 0之间。样品中较高的87Sr/86Sr值（大于0.710 0）和较低的εNd值（小于-6.00）表明老的陆相物质是影响该地区同位素特征范围的主要因素；而样品中较低的87Sr/86Sr值（小于0.710 0）和较高的εNd值（大于-6.00）表明过渡性地壳和以火山物质为主的地壳物质的比重增加，反映的陆源物质输入通量的减少和火山物质的输入通量增加。

四国海盆北部，εNd的变化范围介于-5.3～-7.4之间，平均值-6.5；87Sr/86Sr介于0.708 108～0.711 469之间，平均值0.709 871，总体εNd的值更为负偏（见图2）。这一负偏特征体现了年龄较老的陆源物质具有较多的贡献。根据图1的C0011钻孔空间位置，影响研究区同位素特征的近缘成分包括北侧日本西南部物质、东侧伊豆-小笠原海脊火山物质，以及西侧九州-帕劳海脊火山物质。海盆东由以火山物质组成的伊豆-小笠原海脊火山物质组成多年来基本没有发生较大的变化，其εNd值介于+8～+9之间［44-45］；北侧日本列岛西南部形成时期较为年轻，普遍认为发育于中国东南部造山运动过程［46］，具有典型陆源物质、火山物质共同组成的混合型沉积物特征，其εNd值介于-6～+4之间［47-50］；西侧九州-帕劳海脊火山物质的εNd值介于+7.1～+7.5之间［51］。假定我们按照三者1∶1∶1的配比粗算，εNd范围应该处于+3～+7之间。事实上实测的Sr-Nd同位素比值代表海水Sr、Nd和碎屑组分中Sr、Nd同位素比值的混合结果。然而相比陆源沉积物中Sr、Nd的浓度，海水中Sr、Nd同位素浓度（Sr浓度大约8×10-6）非常小，所以海水中Sr、Nd同位素组分对于整个沉积物中的同位素特征影响很小［52］。因此，原钻孔中εNd值应稍低于估测值。但这与我们测量的海盆北部εNd的范围-5～-7仍相差很大，所以推论仍有重要的远端物源组分对该区域的物质贡献。已有研究表明，由于中高纬度的气候冷却导致的大气环流强度增加，自晚更新世起有大量的风成沉积物通量进入西太平洋海盆中［53—54］。这些风成碎屑物的一大部分来自于中国黄土高原和沙漠地区［19，54—55］，并且可以用Nd同位素加以特征化（εNd≈-10）［55］。这些物质通过盛行西风及东亚季风被输送至西太平洋地区，由于大气环流在30°N的变化而沉降入海，在垂直沉降过程随着不同深度的洋流作用在水平方向被搬运，最终沉积于四国海盆地区。位于西北侧的亚洲老的陆相物质总体来讲εNd＜-15［56］，很可能是四国海盆εNd值强烈负偏的原因。但是仅从同位素特征来看，很难区分陆源风成碎屑物质和河流入海并经洋流输送导致的陆源物质。

对于四国海盆中部的同位素特征，M ahoney［57］利用DSDP 442、443、444钻孔（见图1）得到εNd值变化基本介于-5.2～-9.6之间，平均值-7.3；87Sr/86Sr值介于0.709 29～0.714 98之间，平均值0.712 35。总体上讲，与四国海盆北部相比εNd值更为负偏，同时87Sr/86Sr值较四国海盆北部更大。一般而言，空间越近的两个地理空间的相似性越大［58］。四国海盆中部钻孔位置距离海盆北侧的日本列岛较海盆北部钻孔更远，显然日本西南部以火山物质和陆相物质结合的混合型沉积物对海盆中部的贡献率更小，相对来说伊豆-小笠原海脊的物质贡献应该更大。按伊豆-小笠原海脊（εNd值介于+8～+9之间）如此高的εNd正偏估算应该是海盆中部的εNd值较北部更为正偏，但这与实测数据恰恰相反。这说明海盆中部的物质来源可能更多的来自于陆源物质。

从四国海盆海流特征来看（见图4），表层洋流主要是黑潮。黑潮分为两支，一支主要沿南海海槽以北输运，另一支跨南海海槽，在海盆东北部转弯经过。黑潮在表层1 000 m水深范围内都对细颗粒物质输运有重要作用［59］。中层主要为南极中层水呈逆时针环流运动。此外各日本列岛西南部、伊豆本州碰撞带及伊豆-小笠原海脊边缘发育大量浊流和重力流［60］。另外粒度特征显示沉积物为细颗粒物质（见表1），远端陆源物质可以被长距离搬运。因此，可能的陆源沉积物输运路径：经西风和季风搬运的风成碎屑沉积物以及由黑潮搬运的亚洲地区河流入海带来的陆源物质，主要由海盆北部缓慢沉降。当沉降至中层水时由于南极中层水的环流作用，导致陆源物质被搬运到海盆中部地区并最终沉降，这也是可能导致中部沉积物εNd值更为负偏的原因。而对于近缘的日本列岛西南部混合型物质及伊豆-小笠原海脊火山物质而言，区域较大的坡度及较为强烈的碰撞运动形成的沉积物重力流是导致近缘沉积物搬运并堆积在四国海盆的重要原因［61—62］。

图4　四国海盆附近海流示意图，据Underwood等［60］修改Eig.4 Schematic diagram showing the oceanic currents associated with the Shikoku Basin，modified from Underwood et al［60］

关于靠近日本列岛东北部的日本海同位素特征，Mahoney［57］对O DP 794、795、797钻孔（见图1）进行分析得到εNd值变化基本介于-3.4～-8.8之间，平均值-6.3；87Sr/86Sr值介于0.708 95～0.715 90之间，平均值0.711 94。与四国海盆北部相比较，εNd值基本处于相同范围，但是87Sr/86Sr值范围相差较大，较四国海盆北部更大。日本海东侧的εNd值强烈负偏反映了包括来自亚洲大陆老陆壳的碎屑物贡献（εNd≪-15）［56］，来自大和隆升的大陆块断裂（εNd≪-3）［49］，来自日本列岛西南部的年轻的以火山灰和火山碎屑为主要成分的碎屑物（εNd值介于-6～+4之间）［47—50］，以及日本西北侧的陆源-火山源混合型岛弧物质贡献（εNd值介于+5～+6之间）［44］。在相同的εNd值情况下，87Sr/86Sr值较四国海盆北部大，所以陆相成分相对多于四国海盆北部。从地理位置上看，由于日本海距离亚洲大陆较近，更多的来自亚洲大陆老的陆壳的风成碎屑和河流入海物质经由对马暖流等（图4）输运并在该地区沉积。但是Mahoney［57］对比四国海盆中部和日本海的同位素特征发现，在相同的87Sr/86Sr值情况下，四国海盆中部的εNd值略低于日本海。

通过3个地区的综合比较可以发现（见图5），日本列岛西南部物质源区对于四国海盆本身北部和中部以及日本海都有一定的影响；三地区εNd值都强烈负偏，表明亚洲大陆陆源物质对于3个地区都有重要的物质贡献；伊豆-小笠原海脊对于四国海盆的物质贡献与日本列岛东北部对于日本海地区的物质贡献相似。从三者数据点分散密集程度来看，四国海盆北部和中部的物质来源具有一定的区别；而仅仅从同位素特征定性的来看，海盆北部和日本海的同位素特征相对更为相似。

图5　研究区87Sr/86Sr与εNd关系Eig.5 The relationship between87Sr/86Sr andεNd，for the study area

5.2四国海盆全新世沉积物特征

二端元混合过程研究中发现，Sr和Nd混合过程发生的同时伴随着同位素之间的协同变化关系［52］。Langmuir［65］给出的任意Sr-Nd同位素组成关系的双曲线方程为：

式中，式中，X、Y分别代表混合源沉积物的87Sr/86Sr和143Nd/144Nd测定值；A、B分别代表两个独立的端元；SrA、SrB、NdA、NdB分别代表A、B端元的Sr、Nd元素含量。

由于X取值必为正，式（4）中Y可以表达为X的函数。将式（4）与式（1）联立，可得：

当我们知道两端元组分A和B中Nd/Sr元素比，就可以得到两同位素的协同关系，进而半定量的判断物质来源。

以中国大陆硅酸盐物质作为陆源A，以伊豆-小笠原物质为火山源B，进行二端元混合估算，参数估计如下：

陆源A［20-21，56］：SrA=135×10-6，NdA=24.3× 10-6，（87Sr/86Sr）A=0.721 8，εNd（0）A=7.10；

火山源B［63］：SrB=147×10-6，NdB=52.8× 10-6，（87Sr/86Sr）B=0.719 0，εNd（0）B=-14.3.

根据上述参数估计，可以得到式（5）的数学表达式，图5中混合曲线即为式（5）的函数图像。可以看出，日本海盆北部、中部和日本海都基本位于混合曲线的两侧，表明3个地区均是亚洲陆源碎屑物和火山物质（火山源）二端元组成的混合物。使用混合曲线估算法［66］可得，整个四国海盆地区陆源碎屑物质贡献大致为20%～60%，仅就本次研究所测数据而言，四国海盆全新世沉积物陆源碎屑物质贡献大致为40%～60%。然而对于本次研究所测C0011站位数据，发现基本均位于曲线左下方，表明该地区可能除了主要的二端元组分外，仍有其他组分的贡献，需要进一步研究。

四国海盆全新世沉积物上的粒度特征反映了沉积动力环境的波动。C0011钻孔全新世段从粒度数据上看可以分为4部分，总体来说沉积物粒度比较均一（见图2），按照沉积物粒度分类，以细砂质粉砂沉积物为主。相对于以粉砂、黏土质粉砂、黏土为主的典型深海平原沉积物，该区域沉积物粒度稍粗，符合陆坡沉积物特征。C0011站位于陆坡区域下端，该区域又有浊流、重力流分布（见图4），表明沉积物的确有很大一部分来自于上部陆坡区域。可能输入到四国海盆的细颗粒物的来源有多种，主要受岛弧火山物质、来自东亚大陆的大气沉降物以及周边陆源输入和水层中生成的颗粒物沉降的影响。四国海盆地区距离亚欧大陆较近，同时由于季风和西风条件的支撑，很容易有远源的陆源粉尘沉降于此。所以极小的次级峰可以作为陆源风成碎屑沉积物源的佐证。

沉积物Sr-Nd同位素特征能够反应沉积物物质来源，而粒度却能作为影响沉积物Sr同位素特征的重要因素。Douglas等［67］研究发现87Sr/86Sr值随着河流沉积物粒度的减小而减小；但是Asahara等［68］和杨杰东等［41］的研究却表明在加酸处理后，随着酸不溶物粒度的减小，沉积物中87Sr/86Sr值却逐渐增大，且在黏土粒级物质中比值最高。所以，采自于同一地点的四国海盆全新世沉积物的87Sr/86Sr比值不同，有可能反映了在粒度组成上的差异。该站位87Sr/86Sr和沉积物平均粒径随深度的变化（见图2）具有良好的负相关关系：随着87Sr/86Sr值的增大，沉积物平均粒径逐渐减小（Φ值逐渐增加）；而随着87Sr/86Sr值的减小，沉积物平均粒径逐渐增加（Φ值逐渐减小）。平均粒径能够反映沉积过程中的水动力条件变化和物源变化。87Sr/86Sr比值增加，代表亚洲大陆老的陆源成分对于沉积物贡献增加，但是平均粒径逐渐减小，表明在87Sr/86Sr值增加时，可能是陆源风成碎屑物质对于沉积物组分贡献逐渐增加，而相对来说在沉积物粒径最大时，水动力条件的加强可能代表了相应地质事件（例如火山活动）导致的火山灰、火山碎屑等年轻地壳或者转换型地壳导致的快速沉积过程。另外，陆相物质在输运过程中的分选作用可能会改变Sr/Nd元素的比值，进而影响混合曲线，Eeng等［69］给出粒度结果对于亚洲风尘的Sr/Nd元素的比值具有大约±20%的影响。所以在考虑端元模型估算比值时，如果加上粒度的影响因素，整体四国海盆北部全新世陆源碎屑物质组分含量大致为（40%±8%）～（60% ±12%）。

从整个全新世时期Sr-Nd同位素及粒度参数的变化规律来看（见图2），87Sr/86Sr与εNd、平均粒径的负相关关系反映了沉积物中陆源物质的相对贡献呈现增加→减小→增加→减少的多周期变化趋势。已有研究表明，粒度指标和许多同位素指标有对气候变化具有一定指示意义［70—72］。因此，本次研究得到的Sr-Nd同位素和粒度指标与古气候指标的对应关系，以及是否对于全新世气候具有指示意义，可以进一步加以研究。

5.3生物及自生矿物组分对于物源的影响

沉积物中生物源是一项重要的物源贡献，生物在沉积物中的运动以及生物死亡后介壳在沉积物中的保留都会对沉积物中同位素特征造成影响［73—74］。岩心进行X射线照相可以观察生物的穿透深度等［74］，进而可以了解研究区生物扰动现象。IO DP 333航次报告［33］中岩芯照片显示，表层沉积物层理保存较为完好，并没有明显的生物洞穴等特征。Harada和Shibamoto［75］使用210Pb方法研究表明，四国海盆地区生物扰动作用非常微弱。此外，生物扰动作用引起沉积物的扩散混合和非原地混合，平滑沉积物记录和古海洋信息。Xu等［76］研究表明，西菲律宾海地区沉积物中生物作用导致的沉积很少。本次研究数据表明，C0011站位表层沉积物样品同位素和粒度特征变化显著，并无平滑特征。因此，研究中选取的8 m m采样间隔是能够反应得到较为准确的沉积记录，反应全新世时期该区域的沉积物物质来源的变化。

此外，沉积物样品前处理过程对生物源物质的分离方法也有多种。国内外学者曾经运用多种浓度的H Cl（0.1、0.5、1、2.5 mol/L）和H Ac（0.5、1 mol/L）处理不同沉积物样品［21，41，64，77—78］。考虑到沉积物Sr同位素组成容易受到自生矿物的影响，实验过程中我们用1 mol/L H Ac处理样品，用于分离碳酸盐组分和碎屑组分。盛雪芬等［79］在利用实验方法分析了黄土和沉积岩中不同浓度盐酸和醋酸对于碳酸盐物质的淋溶情况，表明1 mol/L的H Ac基本与1 mol/L的H Cl溶解的CaO、M gO物质相同，同时不会破坏黏土矿物（尤其是硅酸盐矿物）的结构而使过多的Sr同位素释放出来。该实验同时表明，1 mol/L的H Ac对于沉积物中的Ee、M n类物质有较好的析出作用。M ao等［36］在探讨长江下游悬浮物Sr-Nd同位素组成时使用0.5 mol/L的醋酸分离了碳酸盐组分。IO DP 333航次报告中矿物分析显示，C0011C-1 H样品中SiO2含量超过60%，而Ee2O3含量不足6%，M nO含量仅为0.06%，表明该钻孔沉积物种自生Ee、M n组分对于Sr-Nd同位素特征值影响有限［33］。本次研究中碳酸盐组分的87Sr/86Sr值基本位于0.709 2左右，与现代大洋的87Sr/86Sr值基本相同，证实自生Ee、M n组分对于Sr同位素的影响非常小，该海区全新世时期沉积物中碳酸盐岩组分代表了当时海水自生沉积矿物的87Sr/86Sr组成。所以残留物的Sr-Nd同位素比值可近似为硅酸盐碎屑组分的87Sr/86Sr和143Nd/144Nd值［68］。

6　结论

（1）在分离自生碳酸盐组分后，四国海盆全新世沉积物呈现较好的陆源、火山源二端元组分特征。

（2）四国海盆北部沉积物与海盆中部沉积物、日本海沉积物对比，海盆中部沉积物εNd值较其他两者更为负偏，反应更多的亚洲大陆陆源碎屑沉积物贡献。海盆北部与日本海沉积物Nd同位素特征近似，而87Sr/86Sr范围日本海样品较四国海盆北部更高，反应相对更多的亚洲大陆陆相沉积物的体现。

（3）87Sr/86Sr与εNd、平均粒径的负相关关系反映了沉积物中陆源物质的相对贡献呈现增加、减小、增加、减少的多周期变化趋势。

（4）从地理位置看，四国海盆北部主要物质来源包括伊豆-小笠原海脊火山物质、日本列岛西南部的混合型沉积物以及由西向风或河流入海洋流输送带来的亚洲大陆陆相沉积物。仅从同位素特征看，日本列岛西南部对于该区域物质贡献最大。

致谢：IO DP 333航次全体科学家及“地球号”科学钻探船全体船员和技术人员为样品采集和航次报告付出了辛勤的努力；南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室濮巍工程师对Sr-Nd同位素实验操作过程提供了帮助；周亮、冯晗、赵秧秧、王丹丹、李润祥、朱冬、许振在论文讨论和写作过程中给予了宝贵的意见和建议；审稿专家对本文初稿提出了建设性的修改意见。谨致谢忱。

［1］许淑梅，张晓东，翟世奎.四国海盆起源与沉积环境演化［J］.海洋地质与第四纪地质，2004，24（2）：119-123.

Xu Shumei，Zhang Xiaodong，Zhai Shikui.The origin and sedimentary environment evolution ofthe Shikoku Basin［J］.M arine Geology&Quaternary Geology，2004，24（2）：119-123.

［2］Russel l R D.Effects oftransportation on sedimentary particles［J］.Recent M arine Sediments.The Society of Economic Paleontologists and Mineralogists，1939：32-47.

［3］Doeglas D J.Grain-size indices，classification and environ ment［J］.Sedimentology，1968，10（2）：83-100.

［4］Visher G S.Grain size distributions and depositional processes［J］.Journal of Sedimentary Petrology，1969，39（3）：1074-1106.

［5］Mclaren P.An interpretation of trends in grain size measures［J］.Journal of Sedimentary Research，1981，51（2）：611-624.

［6］Gao S，Col l ins M B.Analysis of grain size trends，for defining sediment transport pathways in marine environments［J］.Journal of Coastal Research，1994，10（1）：70-78.

［7］An Z S，Kukla G，Porter S C，et al.Late Quaternary dust flow on the Chinese loess plateau［J］.Catena，1991，18（2）：125-132.

［8］Wang L，Sarnthein M，Erlenkeuser H，et al.East Asian monsoon cl imate during the Late Pleistocene：high-resolution sediment records from the South China Sea［J］.M arine Geology，1999，156（1）：245-284.

［9］Mclennan S M，Hem ming S，Mcdaniel D K，et al.Geochemical approaches to sedimentation，provenance，and tectonics［J］.Special Papers-Geological Society of A merica，1993，284：21-40.

［10］Goldstein S L，Hem ming S R.Long-l ived isotopic tracers in oceanography，paleoceanography，and ice-sheet dynamics［J］.Treatise on Geochemistry，2003，6：453-489.

［11］Grousset E E，Biscaye P E，Zindler A，et al.Neodymiu m isotopes astracersin marine sediments and aerosols：North Atlantic［J］.Earth and Planetary Science Letters，1988，87（4）：367-378.

［12］Chen J，Li G，Yang J，et al.Nd and Srisotopic characteristics of Chinese deserts：Impl icationsfor the provenances of Asian dust［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，2007，71（15）：3904-3914.

［13］Grousset E E，Biscaye P E.Tracing dust sources and transport patterns using Sr，Nd and Pb isotopes［J］.Chemical Geology，2005，222（3/4）：149 -167.

［14］Taylor S R，Mclennan S M.The continental crust：its composition and evolution［M］.London：Blackwel l，1985.

［15］Casti l lo P R.Origin ofthe adakite-high-Nb basalt association anditsimpl icationsfor postsubduction magmatism in Baja Cal ifornia，Mexico［J］.Geological Society of A merica Bul letin，2008，120（3/4）：451-462.

［16］W alter H J，Hegner E，Diek mann B，et al.Provenance and transport ofterrigenous sedimentin the South Atlantic Ocean and their relations to glacial and interglacial cycles：Nd and Sr isotopic evidence［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，2000，64（22）：3813-3827.

［17］Kessarkar P M，Rao V P，Ah mad S M，et al.Clay minerals and Sr-Nd isotopes ofthe sediments along the western margin ofIndia and theirimpl ication for sediment provenance［J］.M arine Geology，2003，202（1）：55-69.

［18］Rao W B，Chen J，Tan H B，et al.Sr-Nd isotopic and R EE geochemical constraints on the provenance of fine-grained sands in the Ordos deserts，north-central China［J］.Geomorphology，2011，132（3）：123-138.

［19］Nakai S，Hal l iday A N，Rea D K.Provenance of dustin the Pacific Ocean［J］.Earth and Planetary Science Letters，1993，119（1/2）：143-157.

［20］Asahara Y，Tanaka T，Kamioka H，et al.Provenance ofthe north Pacific sediments and process of source materialtransport as derived from Rb-Sr isotopic systematics［J］.Chemical Geology，1999，158（3）：271-291.

［21］Asahara Y.87Sr/86Sr variation in north pacific sediments：a record of the Mi lankovitch cycle in the past 3 mi l l ion years［J］.Earth and Planetary Science Letters，1999，171（3）：453-464.

［22］孟宪伟，杜德文，吴金龙.冲绳海槽中段表层沉积物物质来源的定量分离：Sr-Nd同位素方法［J］.海洋与湖沼，2001，32（3）：319-326.

Meng Xianwei，Du Dewen，W u Jinlong.Quantitative partition of mixed surface sedimentsfrom the middle Okinawa Trough into their end-members using Sr-Nd isotope［J］.Oceanologica et Limnologica Sinica，2001，32（3）：319-326.

［23］Li T，Masuzawa T，Kitagawa H.Seasonal variations in settl ing fluxes of major components in the ol igotrophic Shikoku Basin，the western North Pacific：coincidence of high biogenic flux with Asian dust supply in spring［J］.Marine Chemistry，2004，91（1）：187-210.

［24］A makawa H，Nozaki Y，Al ibo D S，et al.Neodymium isotopic variationsin Northwest Pacific waters［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，2004，68（4）：715-727.

［25］Shipboard Scientific Party.Leg 190 Prel iminary Report：Deformation and fluid flow processesin the Nankai Trough accretionary prism［R］.O DP Prel im.2000：190.

［26］高抒，全体船上科学家.IO DP 333航次：科学目标，钻探进展与研究潜力［J］.地球科学进展，2011，26（12）：1290-1299.

Gao Shu，Shipboard Scientific Party.IO DP 333：Scientific objectives，dri l l ing progress and research potentials［J］.Advances in Earth Science，2011，26（12）：1290-1299.

［27］Karig D E.Basin genesis in the Phi l ippine Sea［R］.Initial Reports of the Deep sea Dri l l ing Project，1975，31：857-879.

［28］吴时国，喻普之.海底构造学导论［M］.北京：科学出版社，2006.

Wu Shiguo，Yu Puzhi.Introduction to the Seabed Tectonics［M］.Bei j ing：Science Press，2006.

［29］Kobayashi K，NakadA M.M agnetic anomal ies and tectonic evolution of the Shikoku interact basin［J］.Journal of Physics of the Earth，1978，26：391-402.

［30］Taira A，Ni itsuma N.Turbidite sedimentation in the Nankai Trough as interpreted from magnetic fabric，grain size，and detrital modal analyses［C］.Init.Repts.DSDP，87：W ashington（U.S.Govt.Printing Office），1986：611-632.

［31］Shimamura K.Sedimentation and Tectonics of Zenisu Ridge，Eastern Nankai Trough and Suruga Trough Regions［J］.The Science Reports of the Tohoku University.Second series，Geology，1988，58（2）：107-167.

［32］Saito S，U nderwood M B，Kubo Y，et al.NanTroSEIZE Stage 2：subduction inputs［C］.Proceedings of the Integrated Ocean Dri l l ing Program，vol.322.Integrated Ocean Dri ll ing Program M anagement International，Inc.，Tokyo，2009.

［33］Henry P，Kanamatsu T，M oe K，et al.Proceedings ofthe Integrated Ocean Dri l l ing Program，volume 333 Expedition reports.NanTroSEIZE stage 2：subduction inputs 2 and heat flow.Integrated Ocean Dri l l ing Program Management International，Inc.，Tokyo，2012.

［34］Jia J J，Wang Y P，Gao S，et al.Interpreting grain-size trends associated with bedload transport on the intertidal flats at Dafeng，central Jiangsu coast［J］.Chinese Science Bulletin，2006，51（3）：341-351.

［35］蒋少涌，凌洪飞，杨競红，等.热液成矿作用的同位素示踪与定年［C］//同位素地质新进展：技术，方法，理论与应用学术研讨会论文（摘要）集，2003.

Jiang Shaoyong，Ling H ongfei，Yang Jinghong，et al.H ydrothermal mineral ization and isotopic tracer dating［C］//Isotope Geology Progress：technology，methods，theories and appl ications Symposiu m Proceedings（abstracts），2003.

［36］M ao C P，Chen J，Yuan X Y，et al.Seasonal variationsin the Sr-Nd isotopic compositions of suspended particulate matterin thelower Changj iang River：Provenance and erosion constrains［J］.Chinese Science Bul letin，2011，56（22）：2371-2378.

［37］靳宁.帕里西维拉海盆西北部海域粘土矿物分布特征研究［D］.青岛：中国科学院海洋研究所，2006.

Jin Ning.Clay mineral distribution in the sediments ofthe northwest Parece Vela Basin［D］.Qingdao：Institute of Oceanology，Chinese Academy of Sciences，2006.

［38］Depaolo D J，W asserburg G J.Nd isotopic variations and petrogenetic models［J］.Geophysical Research Letters，1976，3（5）：249-252.

［39］Palmer M R，Edmond J M.The strontiu m isotope budget of the modern ocean［J］.Earth and Planetary Science Letters，1989，92（1）：11-26.

［40］Pettke T，Hall iday A N，Hall C M，et al.Dust production and deposition in Asia and the north Pacific Ocean over the past 12 M yr［J］.Earth and Planetary Science Letters，2000，178（3）：397-413.

［41］杨杰东，陈骏，张兆峰，等.距今7 M a以来甘肃灵台剖面Nd和Sr同位素特征［J］.地球化学，2005，34（1）：1-6.

Yang Jiedong，Chen Jun，Zhang Zhaofeng，et al.Variations in143Nd/144Nd and87Sr/86Sr of Lingtai profi le over the past 7 M a［J］.Geochimica，2005，34（1）：1-6.

［42］沈渭州.同位素地质学教程［M］.北京：原子能出版社，1994.

Shen W eizhou.Isotope Geology Tutorial［M］.Bei j ing：Automic Energy Press，1994.

［43］Depaolo D J，Linn A M，Schubert G.The continentalcrustalage distribution：methods of determing mantle separation agesfrom Sr-Ndisotopic data and appl ication to the southwestern U nited States［J］.Journal of Geophysical Research，1991，96（B2）：2071-2088.

［44］Nohda S，W asserburg G J.Nd and Sr isotopic study of volcanic rocks from Japan［J］.Earth and Planetary Science Letters，1981，52（2）：264-276.

［45］Straub S M，Goldstein S L，Class C，et al.Slab and M antle controls on the Sr-Nd-Pb-Hfisotope evolution ofthe post 42 Ma Izu-Bonin volcanic arc［J］.Journal of Petrology，2010，51（5）：993-1026.

［46］Jahn B M.Accretionary orogen and evolution ofthe Japanese Islands：Impl icationsfrom a Sr-Nd isotopic study ofthe Phanerozoic granitoids from S W Japan［J］.A merican Journal of Science，2010，310（10）：1210-1249.

［47］M orris P A，Kagami H.Nd and Srisotope systematics of Miocene to Holocene volcanic rocks from Southwest Japan：volcanism since the opening of the Japan Sea［J］.Earth and Planetary Science Letters，1989，92（3/4）：335-346.

［48］Isozaki Y，Maruyama S，Euruoka E.Accreted oceanic materials in Japan［J］.Tectonophysics，1990，181（1/4）：179-205.

［49］Nakamura E，Mcculloch M T，Campbel lI H.Chemical geodynamicsin the back-arc region of Japan based on the trace element and Sr-Nd isotopic compositions［J］.Tectonophysics，1990，174（3）：207-233.

［50］Kagami H，Iizumi S，Tainosho Y，et al.Spatial variations of Sr and Ndisotope ratios of Cretaceous-Paleogene granitoid rocks，Southwest Japan Arc［J］.Contributions to Mineralogy and Petrology，1992，112（2/3）：165-177.

［51］Hickey-Vargas R.Basalt and tonal ite from the A mami Plateau，northern W est Phi l ippine Basin：New Early Cretaceous ages and geochemical results，and their petrologic and tectonic impl ications［J］.Island Arc，2005，14（4）：653-665.

［52］Eaure G.Principles of Isotope Geology［M］.New York：John Wi ley&Sons，1977.

［53］janecek T R，Rea D K.Eol ian deposition in the northeast Pacific Ocean：Cenozoic history of atmospheric circulation［J］.Geological Society of A-merica Bul letin，1983，94（6）：730-738.

［54］Rea D K，Leinen M，Janecek T R.Geologic approach to thelong-term history of atmospheric circulation［J］.Science，1985，227（4688）：721-725.

［55］Jones C E，Hal l iday A N，Rea D K，et al.Neodymiu m isotopic variationsin North Pacific modern si l icate sediment and theinsignificance of detrital R EE contributions to seawater［J］.Earth and Planetary Science Letters，1994，127（1/4）：55-66.

［56］Lan C Y，Lee T，Zhou X H，et al.Nd isotopic study of Precambrian basement of South Korea：Evidence for Early Archean crust？［J］.Geology，1995，23（3）：249-252.

［57］Mahoney J B.Nd and Srisotopic signatures offine-grained clastic sediments：A case study of western Pacific marginal basins［J］.Sedimentary Geology，2005，182（1/4）：183-199.

［58］Tobler W R.A computer movie simulating urban growth in the Detroit region［J］.Economic Geography，1970，46：234-240.

［59］Nagano A，Ichikawa K，Ichikawa H，et al.Volu me transports proceeding to the Kuroshio Extension region and recirculating in the Shikoku Basin［J］.Journal of Oceanography，2013，69（3）：285-293.

［60］Underwood M B，Steurer J E.Composition and sources of clay from the trench slope and shal low accretionary prism of Nankai Trough［C］//Proceedings of the Ocean Dri ll ing Program，Scientific Results，2003，190/196：1-28.

［61］Utsunomiya A，Jahn B，Okamoto K，et al.Intra-oceanicisland arc origin for Iratsu eclogites of the Sanbagawa belt，central Shikoku，southwest Japan［J］.Chemical Geology，2011，280（1/2）：97-114.

［62］Pickering K T，Underwood M，Saito S，et al.T11 A-2520：Depositionalarchitecture，provenance and tectonic setting of Miocene sub marine fansin the Shikoku Basin：Results from IO DP Expedition 322［C］//A G U Eal l Meeting Abstracts.London，U nited Kingdom.

［63］Pearce J A，Kempton P D，Nowel l G M，et al.Hf-Nd element and isotope perspective on the nature and provenance of mantle and subduction components in W estern Pacific arc-basin systems［J］.Journal of Petrology，1999，40（11）：1579-1611.

［64］孟宪伟，杜德文，陈志华，等.长江、黄河流域泛滥平原细粒沉积物87Sr/86Sr空间变异的制约因素及其物源示踪意义［J］.地球化学，2000，29（6）：562-570.

M eng Xianwei，Du Dewen，Chen Zhihua，et al.Eactors control l ing spatial variations of87Sr/86Srin the fine-grained sediments from the overbanks of the Yellow River and Yangtze River and its impl ication for provenance of marins sediments［J］.Geochimica，2000，29（6）：562-570.

［65］Langmuir C H，Vocke Jr R D，Hanson G N，et al.A general mixing equation with appl icationsto Icelandic basalts［J］.Earth and Planetary Science Letters，1978，37（3）：380-392.

［66］Jiang E，Erank M，Li T，et al.Asian dustinputin the western Phi l ippine Sea：Evidencefrom radiogenic Sr and Nd isotopes［J］.Geochemistry，Geophysics，Geosystems，2013，14（5）：1538-1551.

［67］Douglas G B，Gray C M，Hart B T，et al.A strontiu m isotopic investigation of the origin of suspended particulate matter（SP M）in the M urray-Darl ing River system，Austral ia［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，1995，59（18）：3799-3815.

［68］Asahara Y，Tanaka T，Kamioka H，et al.Asian continental nature of87Sr/86Sr ratiosin north central Pacific sediments［J］.Earth and Planetary Science Letters，1995，133（1）：105-116.

［69］Eeng J L，Zhu L P，Zhen X L，et al.Grain size effect on Sr and Ndisotopic compositionsin eol ian dust：Impl icationsfortracing dust provenance and Nd model age［J］.Geochemical Journal，2009，43（2）：123-131.

［70］Grootos P M，Stulvor I V I，W hltoi J W C.Comparison of oxygen isotope records from the GISP2 and G RIP Greenland ice cores［J］.Nature，1993，366（6455）：552-554.

［71］Von Grafenstein U，Erlenkeuser H，Brauer A，et al.A mid-European decadalisotope-cl imate record from 15，500 to 5000 years BP［J］.Science，1999，284（5420）：1654-1657.

［72］Vandenberghe J，Zhisheng A，Nugteren G，et al.New absolutetime scaleforthe Quaternary cl imatein the Chineseloess region by grain-size analysis［J］.Geology，1997，25（1）：35-38.

［73］孟宪伟，杜德文，程振波.冲绳海槽有孔虫壳体的微量元素Sr-Nd同位素地球化学［J］.海洋学报，2001，23（2）：62-68.

Meng Xianwei，Du Dewen，Cheng Zhenbo.Trace elemental and Sr-Nd isotopic geochemistry of foraminifera shel l of the Okinawa Trough［J］. Haiyang Xuebao，2001，23（2）：62-68.

［74］杨群慧，周怀阳，季福武，等.海底生物扰动作用及其对沉积过程和记录的影响［J］.地球科学进展，2008，23（9）：932-941.

Yang Qunhui，Zhou H uaiyang，Ji Euwu，et al.Bioturbation in seabed sediments and its effects on marine sedimentary processes and records［J］. Advancesin Earth Science，2008，23（9）：932-941.

［75］Harada K，Shibamoto Y.Excess210Pb in the sediment and benthic biologicalactivity in the western North Pacific［C］//Proceedings ofthe Twelfth International Offshore and Polar Engineering Conference.Kitakyushu，Japan：International Society of Offshore and Polar Engineers，2002：407-412.

［76］Xu Z K，Li T G，Yu X K，et al.Sediment provenance and evolution of the East Asian winter monsoon since 700 ka recorded by major elementsin the W est Phi l ippine Sea［J］.Chinese Science Bulletin，2013，58（9）：1044-1052.

［77］Borg L E，Banner J L.Neodymiu m and strontiu m isotopic constraints on soi l sources in Barbados，W est Indies［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，1996，60（21）：4193-4206.

［78］Galy A，Erance-Lanord C，Derry L A.The strontiu m isotopic budget of Himalayan riversin Nepaland Bangladesh［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，1999，63（13）：1905-1925.

［79］盛雪芬，杨杰东，李春雷，等.黄土和沉积岩中分离方解石和白云石的方法实验［J］.岩矿测试，2000，19（4）：264-267.

Sheng Xuefen，Yang Jiedong，Li Chunlei，et al.A method for separation of calcite and dolomite on loess and sedimentary rocks［J］.Rock and Mineral Analysis，2000，19（4）：264-267.

Analysis on the Holocene sediment supply to the Shikoku Basin，northern Philippine Sea

Han Zhuochen1，Gao Shu1，2，Li Yanping2
（1.Schoolof Geographic and Oceanographic Sciences，N anjing University，N anjing210023，China；2.Ministry of Education Key Laboratory for Coast and Island Cevelop ment，N anjing University，N anjing210023，China）

Grain size and Sr-Nd isotope analyses are carried out for the core C0011 samples，the northern ShikokuBasin，obtained from the IO DP Expedition 333.The results are used for a comparative study with the isotope data obtained from adjacent areas.The H olocene sediment in the Shikoku Basin shows the characteristics of two-end member mixing processes，i.e.，the terrestrial constituent and the volcanic source.In terms of the geographicallocation，the material supply to the Shikoku Basin mainly consists of volcanic materials from the Izu-Bonin Arc，the mixing-type sediment from the northwest Japanese islands，and terrestrial sediment transported by the prevail ing westerly winds，monsoon or rivers from the Asian mainland.In general，the materials from the northwest Japanese islands representthe largest contribution.In comparison with the sedimentfrom the central Shikoku Basin and the Japan Sea，the sedimentary materials from the northern Basin display a relatively large contribution by terrestrial sources.Based upon the negative correlation between87Sr/86Sr andεNd，together with the87Sr/86Sr ratio and mean grain size，the relative contribution of terrestrial sources indicates a multi-periodic variation pattern as increase，decrease，increase，decrease，according to the chronological sequence.

H olocene deposits；Sr-Nd isotope characteristics；grain size；sediment supply；Shikoku Basin

P736.2

A

0253-4193（2015）02-0011-14

2014-04-02；

2014-05-19。

国家高技术研究发展计划重点项目“大洋钻探站位调查关键技术研究”（2008 A A093001）；国家自然科学基金面上项目（41373002）。作者简介：韩卓尘（1991—），男，内蒙古乌海市人，主要从事海洋沉积动力学研究。E-mai l：michaelhzc@126.com

高抒（1956—），男，浙江省杭州市人，教授，主要从事海洋沉积动力学、动力地貌学研究。E-mai l：shugao@nju.edu.cn