南海ODP1148站33Ma以来的沉积矿物组成通量及其构造响应

摘 要 矿物是沉积物的主要成分，其陆源组分经过地表径流或风带到海洋，直接或间接地沉积下来。海洋中陆源矿物的多寡反映了物源供给和输送动力的强弱，从长尺度看受构造活动和地貌演化所控制，因此大的构造运动必然在相邻边缘海沉积的陆源组分和通量变化中留下烙印。 新生代南海海盆经历了两次扩张，第二次扩张发生在32～15.5 Ma，这次扩张使东北巴拉望地块向南漂移，形成了南海中央海盆。青藏高原的隆升具有分阶段不均匀性，目前研究认为渐新世以来青藏高原快速隆升的时代有25～17 Ma，13～8 Ma 和3.4 Ma～现今。为了探明青藏高原加速隆升和南海构造扩张在南海沉积中的响应，我们对ODP 184 航次在中国南海1148站取得的沉积物进行了矿物学分析。通过化学提纯分离方法获得陆源矿物，粘土矿物，长石矿物、石英的含量以及它们的通量；通过X射线衍射分析获得粘土矿物的组成并估算了各组分的沉积通量；用激光粒度仪分析了陆源物质的粒度。 利用以上分析的结果和本航次的年代数据获得33 Ma以来的沉积矿物的含量、通量和陆源物质粒度随时间变化曲线。在此基础上讨论了33 Ma来南海陆源矿物含量和通量对南海构造扩张及青藏高原隆升的响应。结果发现南海28.5 Ma之前的沉积矿物组成与沉积通量同南海海底构造扩张的开始和脊跳跃有关；23.5 Ma之后的沉积受青藏高原隆升影响，青藏高原在25～17 Ma，13～8 Ma 和3.4～present的加速隆升南海沉积物中均有反映，尤其是3.4 Ma以来的快速隆升，在沉积矿物中的反映非常明显。从23.5 Ma开始，1148 站陆源矿物的源区从东南变到西北，这是因为随着南海海底扩张，南部物源远离沉积站位从而影响减弱；同时，青藏高原隆升导致地表剃度增加，河流转向与侵蚀加强并开始影响到南海。