渤海钻孔物源示踪和河流沉积物扩散研究:碎屑锆石U-Pb年龄和磷灰石原位地球化学元素双重约束

锆石和磷灰石是河流沉积物中常见的副矿物，由于各自的U-Pb年龄组成和原位地球化学元素组成在不同区域内存在显著差异，是进行河流物源示踪研究的理想矿物。基于此，利用在环渤海湾盆地主要汇入河流已发表的碎屑锆石U-Pb年龄，结合盆地晚第四纪钻孔的近地表碎屑物质的锆石U-Pb年龄，综合Kolmogorov-Smirnov统计方法的多维判别图（MDS），系统对比分析了辽东湾、渤海中央盆地和莱州湾的物质来源。结果显示，辽东湾的物质主要来自辽河；渤海中央盆地和莱州湾的碎屑物质主要来自黄河。同时，利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS），对黄河下游（n=70）、胶东半岛的威海湾（n=120）、银滩湾（n=60）的现代河流沉积物和海岸砂开展了碎屑磷灰石微区原位（in situ）主微量元素分析。结果发现黄河与威海湾、银滩湾的碎屑物质不存在物源关系，结合该区域碎屑钾长石原位主微量元素的已有分析结果，进一步说明黄河与胶东半岛的海湾内的碎屑物质不存在物源关系。新的研究结果表明，将碎屑锆石、磷灰石原位地球化学分析相结合有助于更精准地判定河流的物源关系。