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开展河流沉积物地球化学的研究有助于了解源区源岩组成、化学风化过程、
流域气候情况以及人类活动影响等。珠江、红河和湄公河是南海邻近陆地的三
条最重要的河流,但其沉积物的地球化学作用的研究很少,红河及湄公河几乎
没有。本论文正是通过对这三条河流流域共92个现代表层沉积物样品进行分析
主、微量元素和稀土元素地球化学成份、以及Sr、Rb同位素比值,探讨这三条
河流沉积物的元素含量,流域中的化学风化作用的机制及元素的示踪作用。
对沉积物元素含量的分析表明,珠江、红河及湄公河现代表层沉积物中均
富含Fe、Ti、Pb、Cu、Zn等过渡金属元素,而碱、碱土金属元素(如Ca、Na、
K、Mg、Sr、Zr、Hf)等元素含量比较低,Pb元素的大量富集显示出流域可能
受到人类活动的影响。三条河流的球粒陨石标准化曲线相似,均呈LREE相对
富集型,轻重REE分馏显著,Ce异常不明显,Eu呈中等程度的亏损,与世界
其他大的河流类似。
运用不同元素之间的含量比值的散点图显示出了主、微量元素间较好的相
关性,这说明控制珠江、红河及湄公河流域沉积物的主要及微量元素的机制大
体相同。Fe-Ti,Ti-Mn、Zr-Y、Cu-Zn、Rb-Ba、Zn-Ba、Cr-Zn、Nb-Y及Rb-Zn
呈现出非常明显的正相关性,说明他们具有相同的物质来源:Zr、Nb、Y、Fe、
Ti、Mn等元素均富集在重矿物中,Cu、Zn、Rb、Cr、Ba等元素均富集在粘土
矿物中;Zn元素与Fe、Mg、K元素有相同的物质来源。CIA(化学风化作用指
数)及PIA(长石风化指数)值的大小说明了珠江、红河及湄公河流域均以化学
风化作用为主,A-CN-K、[Al2O3-K2O]-CaO-Na2O、A-CNK-FM等风化三角图显
示了流域不同的风化趋势,Th/U-Th风化趋势图、Rb/Sr-K/Na、Al/Na-CIA等散
点图均很好的反映了珠江流域处于强化学风化作用,红河流域处于中等强度的
化学风化作用,与长江、亚马逊河相似,高于黄河,而湄公河流域处于中到强
的化学风化作用,研究表明流域的化学风化作用受到气候及构造作用的控制。
元素之比中,Fe/Mg、Zr/Y的比值在珠江沉积物中最高,Na/Sc、Cu/Zn的
比值在红河沉积物中最高,Zn/Pb的比值在湄公河沉积物中最低,因而这些元素
比值可被用来很好地示踪珠江、红河及湄公河沉积物。另外,Cr/Th与Sc/Th的
元素比值关系,Nd、Sr 同位素比值关系以及稀土元素的含量也能很好地示踪不
同河流沉积物的来源。
关键词:珠江,红河,湄公河,元素,同位素,风化作用,沉积物