风成沉积物源分析方法及其应用研究进展

艾 笛

（长江大学地球科学学院，湖北武汉 430100）

风成沉积物源分析方法及其应用研究进展

艾 笛

（长江大学地球科学学院，湖北武汉 430100）

风成沉积物表面重建过程的起源跟踪在干旱地区，对恢复地区大气环流模式在过去的历史，和更深入地理解各种类型的风成环境起着重要的作用，而且还可以帮助我们澄清源变化与气候变化和构造运动之间的关系。在风成沉积物矿物学、元素地球化学、同位素地球化学、和单一矿物地球化学示踪法，及其应用研究现状的基础上，讨论各种来源的优势分析方法和可能出现的问题，以及物源的未来研究方向。

风成沉积物；物源分析；矿物学；地球化学；单矿物

来源分析包括找到出处的位置和母岩的组合特征，泥沙传输距离和传输路径，影响沉积物成分差异的原因等。不同来源的材料响应于各种各样的表面过程将有不同的矿物学和地球化学特征，以便它们可以用来跟踪矿物和定量来源。风成沉积物主要包括风积沙和灰尘沉积在不同介质材料（如黄土、泥炭、湖泊、深海的风成尘埃等）。风成沉积物来源指的是系统中沉积物源岩与沉积区之间的中间的过境、灌注风携带松散沉积物沉积过程；跟踪是指探索沙粒起源的原始包含矿物晶体形式的母岩类型和位置。

沙漠砂的研究不仅有助于了解沙漠的形成和演化，而且有助于更好地了解干旱区区域大气环流的表面重建过程，确定有效的环境管理战略，找出中国黄土源对亚洲粉尘生产、运输和沉积提供重要的信息和可以更深刻地理解黄土的环境指示意义，深化理解古代尘埃的运输在东亚，有关古代大气模型的约束。此外，重要的是要找出风成沉积物的起源和了解源和构造运动和气候变化之间的关系。

1 矿物源示踪法

特定的重力大于2.86的陆源碎屑矿物称为重矿物，重矿物一般耐磨损，稳定性强，是母质源区岩性定性好的反射。通常存在严格的矿物共生关系，对重矿物组合指数源变化十分敏感。不同地区的风积砂重矿物含量受母质类型、来源及风化程度的影响，存在明显的区域差异。通过对重矿物和能源领域的分析，可以定性地给出源区及源区岩石的位置。鄂尔多斯地区的沙丘和下伏基岩风化矿物成分明显变化的产品，石榴红砂岩的重矿物成分的红褐色的风沙暴露面积（20%～39%）和角闪石（24%～34%），接近黄色浅灰色灰绿色砂岩地区风沙和角闪石（33%～41%）。

风化不同的三种重矿物组合的稳定（不稳定、温和稳定，稳定）的三角图可以区分不同的风成砂源在不同的地区。为了更突出了重矿物组合，也使用Piper多三角图的方法表示不同地区风成沉积物的重矿物组合。Xu等使用Piper三角形图解，发现更多库姆塔格沙漠分区矿物类型、组合和相对含量的差异不大，沙丘和阿尔金南缘暴露岩石和洪积扇的重矿物成分，说明沙漠的来源相对单一，阿尔金山是库姆塔格沙漠的主要来源。

2 元素地球化学示踪法

碎屑岩的化学成分往往反映源区、自然风化、搬运过程中，特别是在风化和化学成分稳定常数和信息元素的过程，因为它们能够风化和侵蚀，搬运和沉积的化学风化率保持不变。地球化学方法在风积沙源分析中得到了广泛的应用。

利用元素含量的相对变化率，确定风积源区。在风化过程中，元素的含量可以减少沉积物的输运和沉降，受物理和化学风化的影响，具有信息源的显著特征。二氧化钛/氧化铝的比例是非常有用的对于识别各种沉积物源，因为钛的内容是各种不同类型的岩石中，甚至在铝相对不变的情况下，钛和铝是水溶性常量元素的所有最坏的打算。郝下蜀黄土和黄土高原黄土等比较研究二氧化钛/氧化铝，来源不同的结论。张等利用Fe/Al、Mg/Al 和Sc/Al等元素示踪法等，将中国西北的主要尘源区域分为高沙漠，北部沙漠灰尘和低尘北部沙漠地区三个杰出的领域。

3 同位素地球化学示踪法

近年来，用老的方法，黄土高原的钕同位素来源研究成为重要手段之一。因为不同的来源和形成年代和Sr，钕同位素具有不同特点，并在此过程中风化转移Sr和钕同位素组成不会改变，所以Sr，钕同位素组成的物质来源的特性是一个很好的指标。消除风分离和风化的可能影响，锶、钕同位素示踪源基于相同的通用级硅酸盐与稳定的组件。基于高海拔长途运输中的尘埃粒子主要分数＜ 20μm，所以选择＜ 20μm组件的锶同位素研究黄土出处，但陈等主要考虑到黄土评分＜75μm，因此选择了＜ 75μm的组件进行同位素分析。

综上所述，大部分的方法是直接从总体研究，沉积物源和应用程序，而不仔细分析风成沉积的可靠性。风排序和沉积成岩作用后的土壤会改变风成沉积物的地球化学性质。为了解决这些问题，今后应进一步加强风积沙溯源方法的研究：①示踪指标的选择，注意检查示踪指标使用的地质意义和各种可能的原因，仔细思考风的排序，沉积的土壤和样品制备的影响，等；②提取样品特定的组件（如硅酸盐组件）的稳定性或一个特定的单一的矿物质和特定的分级源示踪剂，扩大潜在源区的性质差异；③系统地研究了区域性质的潜在来源、风积沙测量、现代材料表征和潜在源区；④加强示踪和示踪方法的研究，可以找到不受风力和化学风化影响的基本指标和方法。

[1] 王成善.沉积盆地分析原理与方法[M].北京：高等教育出版社，2003.

R e s e a r c h P r o g r e s s o f Wi n d S o u r c e S e d i me n t S o u r c e A n a l y s i s a n d I t s A p p l i c a t i o n

Ai Di

The origin of the surface reconstruction process of wind-induced sediments in arid regions，the restoration of regional atmospheric circulation patterns plays an important role in past history，and more in-depth understanding of various types of windinduced environments，and can also help us clarify The relationship between climate change and climate change and tectonic movement. In this paper，the geophysics，elemental geochemistry，isotope geochemistry，and single mineral geochemical tracing methods，such as the source and its application，are discussed in this paper.Possible problems and sources of future research are expected.

aeolian sediments；source analysis；mineralogy；geochemistry；single mineral

P512.21

A

1003-6490（2017）08-0131-01

2017-01-05

艾笛（1993—），男，宁夏银川人，研究生在读，主要研究方向为沉积学。