西辽河、嫩江河漫滩沉积物的源区区域地壳形成与演化信息

通过对发源于内蒙古与河北的西辽河、黑龙江北部的嫩江不同汇流处河漫滩沉积物系统的样品采集，室内研究沉积物沿途粒径与轻、重矿物组合；分选出重矿物中的锆石及其他含铀(钍)矿物(如独居石、斜锆石等)由激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)/灵敏高分辩离子探针(SHRIMP)确定单颗粒U-Pb年龄、并由LA-MC(多接收杯)-ICP-MS对代表性定年颗粒测定Hf同位素组成；分选出白云母进行单颗粒Ar-Ar年龄测定；分析全样Nd同位素及微量元素组成；探索测定单颗粒碎屑钾长石的铅同位素组成。由白云母Ar-Ar年龄研究源区地壳的抬升剥蚀历史；锆石U-Pb年龄研究碎屑物源区地壳岩浆作用事件与可能的变质事件，结合锆石Hf同位素组成研究源区地壳的增生历史；结合全样Nd同位素组成，获得各源区区域地壳的基本组成特征、形成与演化信息，对一定深度河漫滩沉积物相关数据的对比，评估百年尺度上人类活动对河流重金输入的影响。

通过对嫩江、西辽河流域21条河流共48件不同层位河漫滩沉积物详细的粒度分析、重砂鉴定、全样地球化学及Nd同位素分析及其中2385个颗粒碎屑锆石系统的U-Pb年代学及Hf同位素分析，取得以下主要认识。嫩江、西辽河流域河漫滩沉积物具典型的河流砂、泥的二元结构，其中的砂质沉积物粒径主要分布于100-1000微米，重矿物以锆石、磷灰石等为主。嫩江、西辽河流域河漫滩沉积物全样地球化学特征表明，其蚀源区地壳新增生组分高于全球平均水平。通过深、浅部河漫滩沉积物的对比，揭示近百年来人类活动对区域重金属含量影响不明显。2156颗锆石有效U-Pb年龄结果表明，嫩江蚀源区及西辽河蚀源区岩浆作用期次不同，嫩江蚀源区区域岩浆作用集中于中生代(自上游向下源，前寒武纪锆石年龄增多),而西辽河蚀源区岩浆作用则以古生代、古元古代两期为主。通过48件碎屑沉积物Nd同位素分析结果，结合764个锆石颗粒Hf同位素组成的分析，证明嫩江蚀源区与西辽河蚀源区具有不同的地壳演化特征。虽然二者均存在新元古代末期至古生代的增生期次，然而，嫩江蚀源区该期增生地壳在中生代活化。西辽河蚀源区存在古生代及新太古代两期增生历史。