南海北部深水區(qū)沉積物稀土元素特征及其物源指示意義①

吳夢(mèng)霜 邵 磊 龐 雄 喬培軍 向緒洪 趙 夢(mèng)

(1.同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海 200092;2.中國(guó)海洋石油(中國(guó))有限公司深圳分公司研究院 廣州 510240)

南海北部深水區(qū)沉積物稀土元素特征及其物源指示意義①

吳夢(mèng)霜1,2邵 磊1龐 雄2喬培軍1向緒洪1趙 夢(mèng)1

(1.同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海 200092;2.中國(guó)海洋石油(中國(guó))有限公司深圳分公司研究院 廣州 510240)

對(duì)南海北部白云深水區(qū)沉積物稀土元素的研究表明,漸新世至中新世的物源發(fā)生較大變化。漸新世時(shí)期,白云深水區(qū)不同區(qū)域稀土元素的分布特征差異明顯,表明沉積物物源不同。深水區(qū)北部沉積物主要來(lái)自古珠江物源區(qū),深水區(qū)東、西部沉積物中含有較多中基性火山物質(zhì),南部則主要包含基性火山物質(zhì),說(shuō)明當(dāng)時(shí)南海北部地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng),存在較多火山活動(dòng),火山活動(dòng)由北向南基性成分增多。漸新世末的白云運(yùn)動(dòng)使南海北部深水區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈持續(xù)沉降,造成陸架坡折帶北移,白云深水區(qū)從漸新世淺海陸架環(huán)境演化為中新世陸坡深水環(huán)境,中新世期間沉積物主要來(lái)自深水區(qū)北部的珠江三角洲物源,深水區(qū)東部存在東沙隆起源區(qū),而深水區(qū)南部沉積物在中新世仍受到基性火山活動(dòng)的影響。

稀土元素 物源 南海北部 白云凹陷 沉積學(xué)

南海是西太平洋邊緣海構(gòu)造活動(dòng)最為活躍的地區(qū),各種地質(zhì)作用十分復(fù)雜。南海北部自始新世以來(lái)沉積環(huán)境復(fù)雜多變,發(fā)育有陸相河流、湖泊到海陸過(guò)渡相以及淺海、深海相等多種沉積相,是我國(guó)沉積環(huán)境最為豐富的沉積盆地。注入南海北部的珠江是我國(guó)東部地區(qū)年齡最老的河流,珠江三角洲也是我國(guó)東部大河三角洲中唯一盛產(chǎn)石油的地區(qū),特別是近幾年該地區(qū)深水扇系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)及其所蘊(yùn)藏的豐富的油氣資源,使該地區(qū)為沉積學(xué)界所關(guān)注[1～5]。因此,對(duì)南海北部深水區(qū)沉積及物源演化研究對(duì)深化該地區(qū)沉積學(xué)的認(rèn)識(shí),以及南海北部油氣資源勘探開發(fā)具有重要意義。

物源分析的方法與手段較多,從沉積巖的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造探討與沉積物源區(qū)的關(guān)系是最常見的方法;單顆粒重礦物的地球化學(xué)分異特征或重礦物組合演化也常用來(lái)判斷物源類型。但是,由于沉積物可能經(jīng)歷了多次搬運(yùn)、沉積和改造作用,具有多旋回性,使通過(guò)重礦物組分或含量變化來(lái)直接判斷物源類型存在局限;就目前發(fā)展趨勢(shì)及精度而言,通過(guò)微量元素比值變化判斷物源區(qū)的地球化學(xué)和同位素方法越來(lái)越受青睞,結(jié)合沉積相分析可以達(dá)到很好的判斷效果。

Taylor等認(rèn)為,稀土元素(REE)和釔(Y)、釷(Th)、鈧(Sc)、以及鈷(Co)等中既有強(qiáng)不相容元素(LREE,Th),也有強(qiáng)相容元素(Sc、Co),可以提供良好的化學(xué)分異指數(shù),沉積物中這些元素含量及其比值受風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、成巖乃至變質(zhì)作用的影響較弱,不易受沉積環(huán)境的影響,主要由源巖特征決定[6]。因此,這些元素在沉積物物源演化研究中具有重要的示蹤價(jià)值。

對(duì)于南海北部白云深水區(qū)的沉積物源研究主要是通過(guò)對(duì)地層劃分與對(duì)比來(lái)推測(cè)沉積物來(lái)源,在本區(qū)從沉積物元素特征分析出發(fā)對(duì)物源進(jìn)行研究尚為首次。本文從稀土元素地球化學(xué)角度出發(fā),對(duì)南海北部白云深水區(qū)沉積物代表性樣品進(jìn)行對(duì)比分析,探討南海北部該地區(qū)漸新世-中新世時(shí)期沉積物來(lái)源及其變遷規(guī)律,揭示南海盆地構(gòu)造演化與沉積充填之間的耦合關(guān)系。

1 材料與方法

本文選擇南海北部深水區(qū)白云凹陷及其周邊的B6、P33、P30、L19、L18、L21、P34、P35、W3、W4、W9等11口井(圖1)的巖芯及巖屑樣共1 021個(gè),通過(guò)沉積物稀土元素含量分布特征進(jìn)行對(duì)比分析,綜合研究南海北部深水區(qū)的沉積物源演變規(guī)律。

樣品的前期處理及分析測(cè)試均在同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,分析測(cè)試采用美國(guó)熱電公司的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)完成。沉積物樣品首先在低溫(約50℃)下烘干,壓碎,并在620℃灼燒30 min以剔除有機(jī)質(zhì)及沉積物內(nèi)黏土礦物中的層間水,稱重并計(jì)算燒失率。然后用0.1 mol/ L HCl除去CaCO3,盡量避免海洋自生沉積物對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的干擾。樣品用HF+HNO3混合酸分解,并用外部標(biāo)準(zhǔn)校正方法在等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)上測(cè)定微量及稀土元素含量。每個(gè)樣品測(cè)定6次,由國(guó)際標(biāo)樣(如GSR-1,JSD-1等)、重復(fù)樣品以及空白樣品進(jìn)行校正,樣品準(zhǔn)確度及精確度由控制樣品及重復(fù)樣品監(jiān)控,元素的相對(duì)偏差(RSD)小于2%。此次分析元素包括REE、Y、Sc、Th、Sr、Zr、Hf、U、Nb等元素。

圖1 南海北部白云深水區(qū)及其周邊采樣井位分布圖Fig.1 Location of the samples in Baiyun deepwater area of the northern South China Sea

2 結(jié)果及討論

2.1 稀土元素的地球化學(xué)特征

稀土元素(REE)包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,其中前6個(gè)元素統(tǒng)稱為輕稀土元素,用ΣCe表示;后9個(gè)元素統(tǒng)稱為重稀土元素,用ΣY表示.EE化學(xué)性質(zhì)相似,穩(wěn)定性好,溶解度較低,在巖石風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積及成巖作用過(guò)程中,僅發(fā)生極微弱的富集與虧損。一般認(rèn)為,沉積巖中稀土元素含量的變化主要受源區(qū)母巖類型控制,與物源區(qū)母巖類型密切相關(guān)[7]。因此,研究稀土元素的地球化學(xué)特性對(duì)揭示沉積巖的物源特征具有重要意義。

由于分析樣品眾多,本文將各井同一巖石地層單元樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)平均值來(lái)表征該地層單元的REE豐度。經(jīng)分析,南海北部白云深水區(qū)及其周邊各井沉積物的REE總量平均值為:152.5μg/g,十分接近中國(guó)黃土(171μg/g)的稀土總量值,具有明顯的“親陸性”,沉積物主體以陸源碎屑為主,各井輕重稀土元素含量之比(ΣCe/ΣY)在2.44～4.46之間,表現(xiàn)出一定程度的輕稀土元素富集,說(shuō)明沉積物更偏向來(lái)源于上地殼。

2.2 稀土元素的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式

在稀土元素研究方面,人們先后對(duì)北美頁(yè)巖中的稀土元素(NASC)以及澳大利亞后太古代平均頁(yè)巖成分中的稀土元素(PAAS)進(jìn)行了深入的研究,發(fā)現(xiàn)它們總體特征極其相似,故認(rèn)為其代表了上地殼中稀土元素的分布特征。源自上地殼的稀土元素表現(xiàn)出富含輕稀土,重稀土含量穩(wěn)定及負(fù)的Eu元素異常等性質(zhì)。輕稀土富集說(shuō)明上地殼中大離子親石元素的含量相對(duì)于原始幔源明顯偏高;重稀土含量均勻則是上地殼內(nèi)缺少使重稀土分餾的因素。由于元素分異作用使稀土元素Eu在上地殼中缺失,造成其在上地殼中出現(xiàn)負(fù)異常。相反Eu元素在下地殼中則出現(xiàn)富集,呈現(xiàn)出正異常,同時(shí)輕重稀土含量差異在下地殼中也明顯縮小。因此,來(lái)自上地殼或酸性巖的沉積物中均呈現(xiàn)Eu元素的負(fù)異常,而來(lái)自下地殼基性巖的沉積物Eu元素則呈現(xiàn)正異常;來(lái)自中性巖的稀土元素配分形式出現(xiàn)輕重稀土含量均一,Eu元素沒有異常的特性。根據(jù)稀土元素的這些分布特征,可以分辨出沉積物源巖的母巖性質(zhì)。世界上大的河流由于流域范圍大,沉積物可以充分混合,其稀土元素配分特征與上地殼的平均值十分接近。而短距離的近源河流,母巖組分單一,其形成的沉積物稀土元素配分特征更接近母巖特性。

在早漸新世(32 Ma以前,圖2A),南海北部白云深水區(qū)北部與南部的物源明顯不同,北部P33井的稀土元素配分模式表現(xiàn)為寬緩的右傾模式,與PAAS曲線基本平行,呈現(xiàn)輕稀土相對(duì)富集、重稀土含量均一、Eu元素負(fù)異常的特點(diǎn),W3井的稀土元素配分模式與P33井的稀土元素配分模式相似,顯示沉積物來(lái)自沉積巖或酸性巖區(qū),極有可能是古珠江物源。而位于白云凹陷南部的W9及W4井的稀土配分模式中輕重稀土含量差異減小,Eu為明顯正異常,表明有基性物質(zhì)的加入,物源與W3井以及北部物源明顯不同。

在晚漸新世(23.8～32 Ma,圖2B),白云深水區(qū)北部的P33,P34,P35等各井均呈現(xiàn)輕稀土相對(duì)富集,重稀土含量均一,Eu負(fù)異常的特點(diǎn),與PAAS曲線完全平行,應(yīng)受古珠江三角洲物源控制。而白云深水區(qū)南部W井仍保持早漸新世的稀土配分分布特征,表明本區(qū)持續(xù)有基性物質(zhì)加入;B6井位于白云深水區(qū)中部的火山島上,巖石成分分析表明,該時(shí)期B6井沉積物中包含大量中基性火山碎屑物質(zhì),火山活動(dòng)強(qiáng)烈,造成該時(shí)期沉積物Eu元素正異常明顯;而在凹陷東部的L21井則體現(xiàn)出中性火山巖的特征,與該井距東沙火山隆起區(qū)較近,沉積物受到東沙火山活動(dòng)的影響有關(guān)。

早中新世早期(18.5～23.8 Ma,圖2C),分布在白云深水區(qū)北部的P33,P34,P35各井及相鄰的L19井的稀土元素配分特征與晚漸新世相同,主要受古珠江三角洲物源控制。而白云深水區(qū)南部的W3,W4, W9三口井以及白云深水區(qū)東部的L18、L21及西部B6的稀土配分模式均出現(xiàn)Eu無(wú)異?；?yàn)檎惓５奶攸c(diǎn),表明中、基性火山物源對(duì)這些井的沉積物具有重要影響。

可以看出,白云深水區(qū)北部在晚漸新世到早中新世,主要受古珠江物源的控制,而深水區(qū)南部均受到南部基性火山噴發(fā)物質(zhì)的影響。特別是早中新世時(shí)期,該區(qū)域?yàn)樯钏h(yuǎn)洋環(huán)境,夾雜基性火山巖碎屑,表明該時(shí)期南海北部深水陸坡靠近洋殼一側(cè)火山活動(dòng)較發(fā)育。由于基性火山碎屑中稀土元素Eu含量較高,使該地區(qū)沉積物總體呈現(xiàn)Eu元素的正異常。因此,從沉積物稀土元素含量變化來(lái)看,在漸新世到早中新世早期,南海北部深水區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,導(dǎo)致白云深水區(qū)東、西、南部火山活動(dòng)增加,沉積物成分中中性和基性火山物質(zhì)含量增多。

圖2 南海北部白云深水區(qū)各井不同時(shí)期沉積物稀土元素配分特征Fig.2 The Chondrite-normalised REE distribution for the samples ofwells in Baiyun deepwater area of the northern South China Sea

根據(jù)南海北部白云深水區(qū)各井沉積物稀土元素含量演變特征可以看出(圖3),P30,P33,P35以及W3各井的輕、重稀土元素含量在23.8Ma出現(xiàn)明顯突變,說(shuō)明沉積物成分在該界線上下發(fā)生明顯改變.DP1148站沉積物成分和P33井沉積物釹同位素也在該界線上下發(fā)生突變,表明南海北部沉積物源區(qū)成分發(fā)生改變,極有可能反映了古珠江流域在該界線突然發(fā)生大規(guī)模溯源侵蝕,造成流域面積突然拓展,沉積物搬運(yùn)距離加大,沉積物成分發(fā)生明顯改變[8～12]。但是,L21井的稀土元素含量曲線在23.8 Ma界線處沒有出現(xiàn)明顯變化,而是在21 Ma出現(xiàn)明顯改變,反映出該井沉積物在物質(zhì)來(lái)源上與其它四口井不同(圖3)。結(jié)合該井沉積物稀土元素配分特征上呈現(xiàn)Eu元素正異常(圖2C),反映出東沙隆起的火山活動(dòng)對(duì)該地區(qū)持續(xù)產(chǎn)生較大影響,直到21 Ma這種狀況才發(fā)生改變。因此,23.8 Ma的白云運(yùn)動(dòng)極有可能對(duì)古珠江來(lái)源沉積物成分的影響更大。

圖3 南海北部深水區(qū)沉積物稀土元素含量變化圖Fig.3 Content of REE of the sediment in the deepwater area of the northern South China Sea

早中新世晚期(16.5～18.5 Ma,圖2D),白云深水區(qū)北部沉積物仍受古珠江三角洲物源控制,南部持續(xù)存在基性火山噴發(fā)活動(dòng),使南部深水沉積物中包含基性火山碎屑。而在白云深水區(qū)東部沉積物中稀土元素Eu呈現(xiàn)負(fù)異常,說(shuō)明此時(shí)東沙隆起區(qū)火山活動(dòng)停止,沒有中、基性源區(qū)物質(zhì)提供。從18.5 Ma開始,東沙隆起區(qū)開始出現(xiàn)生物碳酸鹽巖沉積,碳酸鹽巖臺(tái)地發(fā)育,不再向白云深水區(qū)東部提供陸源碎屑沉積物。

進(jìn)入中中新世(10.5～16.5 Ma,圖2E),除白云深水區(qū)南部W9井的稀土配分模式出現(xiàn)部分Eu元素正異常外,白云深水區(qū)其它區(qū)域沉積物稀土配分模式均顯示Eu元素負(fù)異常,輕稀土相對(duì)富集,重稀土含量均一特點(diǎn),與PAAS稀土配分模式一致。研究表明,上地殼稀土元素配分模式是各種來(lái)源的沉積物充分混合的結(jié)果[13,14]。大的河流由于流域面積廣,搬運(yùn)距離長(zhǎng),沉積物經(jīng)過(guò)充分混合,其沉積物稀土配分模式接近上地殼平均值,與PAAS類似[15～17]。南海北部白云深水區(qū)沉積物稀土配分模式表明,從中中新世以來(lái)南海北部總體構(gòu)造活動(dòng)減弱,沉積物源趨于統(tǒng)一,深水區(qū)主要受珠江大河三角洲物源的控制。

需要指出的是,處于白云深水區(qū)南部的W3,W4和W9井雖然相距不遠(yuǎn),但在沉積物成分明顯不同.3井Eu元素除了早中新世早期以外,其它時(shí)期均呈現(xiàn)負(fù)異常,與P系列井類似,而W4、W9井Eu元素則一直呈現(xiàn)明顯的正異常,直到中中新世才發(fā)生改變,說(shuō)明該地區(qū)持續(xù)存在火山活動(dòng).a/Lu-Zr/Hf-Th/U三角圖表明,W4和W9井漸新世-中新世數(shù)據(jù)點(diǎn)比較接近,反映這兩口井具有相同的物源區(qū);而W3井?dāng)?shù)據(jù)點(diǎn)與以上兩口井?dāng)?shù)據(jù)點(diǎn)分離,差異明顯(圖4)。結(jié)合稀土元素配分曲線特征,可以認(rèn)為W3井從漸新世到中新世沉積物源總體相對(duì)穩(wěn)定,主要受古珠江三角洲物源的控制,在23.8 Ma的白云運(yùn)動(dòng)時(shí)期曾受到基性火山活動(dòng)的短暫影響。但是,W3井與W4、W9沉積物成分差異較大,造成它們?cè)谙⊥僚浞帜Ｊ教卣魃巷@著不同.4、W9的稀土配分模式從漸新世到早中新世Eu元素均呈現(xiàn)明顯正異常,反映出基性巖源區(qū)始終對(duì)該井具有重要的影響?？梢哉J(rèn)為, W4、W9受南部隆起基性火山巖的影響更大。

圖4 白云深水區(qū)南部W系列井沉積物L(fēng)a/Lu-Zr/Hf-Th/U三角圖(右圖為平均值)Fig.4 The La/Lu-Zr/Hf-Th/U triangular chart of the W wells in the southern Baiyun deepwater area(The right chart used mean value)

3 結(jié)論

南海北部白云深水區(qū)沉積物稀土元素配分模式主要存在三種類型,具體表現(xiàn)在Eu元素含量上的差異,代表沉積物源區(qū)成分上的不同。從漸新世到中新世,白云深水區(qū)北部沉積物稀土元素配分模式表現(xiàn)為寬緩的右傾模式,與PAAS曲線一致,呈現(xiàn)輕稀土相對(duì)富集、重稀土含量均一、Eu元素負(fù)異常的特點(diǎn),顯示沉積物來(lái)自沉積巖或酸性巖區(qū);而南部沉積物稀土配分模式中輕重稀土含量差異減小,Eu為明顯正異常,表明有基性物質(zhì)的加入;位于白云深水區(qū)中部火山島上的B6井沉積物在漸新世由于包含大量中基性火山碎屑物質(zhì)而呈現(xiàn)Eu元素明顯的正異常,但是到早中新世以后沉積物稀土配分模式與北部相同;在深水區(qū)東部從漸新世到早中新世,沉積物稀土配分模式均出現(xiàn)Eu元素?zé)o異?；?yàn)檎惓５奶攸c(diǎn),說(shuō)明受到東沙火山活動(dòng)的影響,到18.5 Ma開始出現(xiàn)Eu元素負(fù)異常。

可以看出,白云深水區(qū)北部至深水區(qū)中部的W3井從漸新世到中新世,主要受古珠江物源的控制;深水區(qū)南部持續(xù)受到南部基性火山物質(zhì)的影響,直到中中新世仍存在少量基性火山噴發(fā)活動(dòng);深水區(qū)東部沉積物從漸新世到早中新世早期(18.5～32 Ma),沉積物主要來(lái)自東沙隆起區(qū),含較多中、基性火山物質(zhì),造成稀土元素Eu呈現(xiàn)無(wú)異?；?yàn)檎惓５奶攸c(diǎn)。從18.5 Ma開始,東沙隆起區(qū)火山活動(dòng)停止,開始出現(xiàn)生物碳酸鹽巖沉積,碳酸鹽巖臺(tái)地發(fā)育,不再向白云深水區(qū)東部提供陸源碎屑物質(zhì);中中新世以來(lái)(10.5 ～16.5 Ma),南海北部總體構(gòu)造活動(dòng)減弱,沉積物源趨于統(tǒng)一,深水區(qū)主要受珠江大河三角洲物源的控制。

發(fā)生在古近系/新近系界線處的白云運(yùn)動(dòng)(23.8 Ma)對(duì)白云深水區(qū)沉積物成分產(chǎn)生重要影響,沉積物成分在該界線上下發(fā)生明顯突變,反映了古珠江流域在該界線突然發(fā)生大規(guī)模溯源侵蝕,流域面積突然拓展,造成源區(qū)母巖類型發(fā)生改變,沉積物成分出現(xiàn)突變。從各井沉積物稀土元素含量上也表現(xiàn)出,受古珠江物源影響的區(qū)域均出現(xiàn)明顯突變。并且還反映出在晚漸新世到早中新世早期,南海北部深水區(qū)東、西、南部火山活動(dòng)增加,構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,造成沉積物內(nèi)中性和基性火山物質(zhì)含量明顯增大。

處于白云深水區(qū)南部的W3,W4和W9井雖然相距不遠(yuǎn),但在沉積物成分上明顯不同.3井沉積物源從漸新世到中新世總體相對(duì)穩(wěn)定,主要受古珠江三角洲物源的控制,在23.8 Ma的白云運(yùn)動(dòng)時(shí)期曾受到基性火山活動(dòng)的短暫影響.4、W9井沉積物從漸新世到早中新世基性巖源區(qū)始終具有重要的影響,說(shuō)明其受南部隆起基性火山巖的影響較大,到中中新世這種影響才逐步減弱。

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Ree Geochem ical Characteristics of Sediments and Its Im plications in the Deepwater Area of the Northern South China Sea

WU Meng-shuang1,2SHAO Lei1PANG Xiong2QIAO Pei-jun1XIANG Xu-hong1ZHAOMeng1
(1.State Key Laboratory of M arine Geology,Tongji University,Shanghai 200092; 2.Research Institute,Shenzhen Ltd.CNOOC,Guangzhou 510240)

The Rare Earth Element study of sediments in the Baiyun deepwater area of the northern South China Sea shows three chondrite-normalized REE distribution characteristics in different parts of the deepwater area from Oligocene to Miocene,indicating that different provenancesmay dominate the deepwater area.From the Oligocene to the Miocene,the sediments of the northern Baiyun deepwater area came from the paleo-Pearl River,featuring relative LREE(light rare earth element)enrichment,even content of HREE(heavy rare earth element)and negative Eu-anomalies,just like the chondrite-normalized REE pattern of PAAS(post-Archean average Australian shale).his REE characteristic suggested a parent rock type of sedimentary rocks or acid rocks or both.The sediments of the southern part of Baiyun deepwater area showed reduced divergence between LREE and HREE with obvious positive Eu-anomalies,suggesting a supply of basic materials.Well B6 located on a volcanic island in the central part of the Baiyun deepwater area.The Oligocene sediments ofWell B6 contained a large amountof intermediate to basic volcanicmaterials,featuring positive Eu-anomalies.But the chrondrite-normalized REE distribution pattern of the sediments ofWell B6 became similar to the REE distribution pattern of the sediments in the north in early Miocene.The sediments of the eastern part of the deepwater area featured no Eu-anomalies or positive Eu-anomalies,indicating that this area was influenced by the volcanic activities on the Dongsha Rise.Negative Eu-anomalies didn'toccur around this area until 18.5 Ma.

The sediments from the northern deepwater area to the location area ofW3 was dominated by the paleo-Pearl River from the Oligocene to Miocene.The southern part of the deepwater areawas influenced by the basic volcanicmaterials continuously,and the volcanic activities still happened in the mid-Miocene,much less frequently though.The sediments in the eastern deepwater areamainly came from the Dongsha Rise from the Oligocene to the early Miocene (32～18.5 Ma)and contained plenty of intermediate to basic volcanicmaterials,with no Eu-anomaly or positive Euanomalies.The volcanic activities on the Dongsha Rise stopped after 18.5 Ma.Bio-carbonatite and carbonatite terrains began to occur while the supply of terrigenous debris to the eastern part of Baiyun deepwater area was cut off.Ever since themid-Miocene(16.5-10.5Ma),as the tectonic activities in the northern South China Sea weakened, the provenance was simplified and the deepwater area was totally controlled by the Pearl River and its delta。

The Baiyunmovement at the end of the Oligocene and the beginning of the Neogene,greatly influenced the sediment composition in the Baiyun deepwater area.Abrupt composition changes of the sediments occurred at this boundary,indicating that the paleo-Pearl River experienced headwater erosion and drainage expansion,causing the changes of parent rock types.The REE content of the sediments of the Pearl River dominating area also showed abrupt changes.Moreover,this suggested that from the late Oligocene to the early Miocene,volcanic activities increased in the eastern,western,and southern parts of the deepwater area in the northern South China Sea.The fierce tectonic activities there lead to an obviously increased content of intermediate and basic volcanic materials in the sediments.Well W3,W4 and W9 located in the southern deepwater area and were near each other,however,the composition of their sediments had great differences.The source ofWellW3 stayed stable from the late Oligocene to the Miocene,and this area was dominated by the paleo-Pearl River delta.During the period of the Baiyun movement at23.8Ma,WellW3 accepted an instant influence of basic volcanic activities.The basic source ofWellW4 and WellW9 played an important role from the Oligocene to the early Miocene,indicating a great influence of the basic volcanic rocks on the South Rise,which did not startweakening until themid-Miocene。

REE;sedimentary source;the northern part of the South China Sea;Baiyun Sag;sedimentology

吳夢(mèng)霜 女 1973年出生 博士研究生 沉積學(xué) E-mail:wumsh@cnooc.com.cn

P593

A

1000-0550(2012)04-0672-07

①國(guó)家科技重大專項(xiàng)(編號(hào):2011ZX05025-003),國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(編號(hào):2007CB819501)及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào): 91128207,40976023)聯(lián)合資助。

2011-07-22;收修改稿日期:2011-10-29