基于碎屑重礦物物源分析的蘇北盆地上新世第四紀盆地演化

摘要： 新生代以來，蘇北盆地廣泛發育一套連續沉積的松散陸源地層，蘊含豐富的古環境信息，該地層對研究新構造運動控制下的盆地演化及河流水系發育具有重要意義.本文應用寬廣粒級分析方法，對蘇北盆地上新世地層中的碎屑重礦物開展定量分析，探討其物源來重建盆地演化過程.結果表明，蘇北盆地上新統中的重礦物組合為綠簾石褐鐵礦鈦鐵礦，特征礦物為石榴石，指示沉積物主要來源于蘇北盆地周邊（濱海隆起、寧鎮山脈）和長江下游地區（皖南、江淮、浙江）.蘇北盆地從上新世晚期開始重礦物發生突變，上覆的第四系沉積物中的重礦物表現出明顯的廣流域物源特征，與現代長江河流表層沉積物物源相似.由此推斷，隨著新構造運動的持續，長江下游沉積中心從上新世開始逐漸由蘇北盆地向南轉移，逐漸演變成近現代的三角洲沉積體系.

關鍵詞： 物源分析;重礦物;盆地演化;長江河道遷移

中圖分類號： P575，P531文獻標志碼： A doi： 10.3969/j.issn.2095-4298.2024.04..009

Basin evolution in the Subei Basin during the Pliocene-Quaternary

based on provenance analysis of detrital heavy minerals

Yue Wei， Liu Jiahong， Wang Yuan

（School of Geography，Geomatics amp; Planning，Jiangsu Normal University，Xuzhou 221116，Jiangsu，China）

Abstract： Since the Cenozoic era， a set of loose terrigenous strata has continuously deposited in the Subei Basin in a wide range， which contains abundant paleoenvironmental information. These strata are of great significance to the study of the evolution of large basin and the development of large river system under the control of the Neotectonics. In this paper， the wide-window particle size method was applied to conduct a quantitative analysis on the detrital heavy minerals in the sedimentary strata of the Pliocene in the Subei Basin to explore their provenance to reconstruct the basin evolution process. The results showed that during the Neogene period， the heavy minerals assemblage in the strata was epidote-limonite-ilmenite， with garnet as the characteristic minerals，indicating that the sediment mainly came from the surrounding areas of the Subei Basin（Jiangsu coastal uplift， Ningzhen Mountains） and the lower reaches of the Yangtze River （southern Anhui， Jianghuai， Zhejiang）. Since the late Pliocene， the heavy minerals in the Subei Basin underwent a sudden change， and the heavy minerals in the overlying Quaternary sediment showed obvious wide source characteristics， the sources of which were similar to those in the surface sediment of the modern Yangtze River. Therefore， it could be inferred that as the Neotectonics continued， the sedimentary center of the lower Yangtze River gradually shifted southward from the Subei Basin since the Pliocene， and the contemporary and modern delta sedimentary system gradually took shape as a consequence.

Key words： provenance analysis; heavy mineral; basin evolution; channel migration of the Yangtze River

長江水系演化一直是地學界研究的熱點，關于長江形成時間存在較大的爭議.前人通過對長江三角洲晚新生代鉆孔進行碎屑礦物、全巖元素及單礦物年齡等分析，揭示長江形成時間不晚于第四紀［1-4］.也有學者通過鋯石年代學研究認為長江形成時間更早，通過分析匯區古近紀和新近紀地層中沉積物的碎屑鋯石U-Pb年齡譜系，并對比現代長江表層樣品，發現沉積地層的物源在中新世/漸新世之交就與現代長江相似，認為古長江在中新世漸新世已經貫通［5-6］.此外，在長江中游地區的上新世地層中（gt;3.4 Ma）也發現了來自三峽以西的上游物源信號［7］，進一步證實長江的形成經歷了漫長的地質過程.

近年來，諸多學者結合長江河口地質構造、晚新生代地層沉積相特征，在鄰近蘇北盆地的長江三角洲地區開展了一系列地質地貌與環境演變研究，使該區域的晚新生代地層研究成果豐碩，提升了人們對該地區源匯過程的科學認識水平，也為區域大型工程建設、可持續發展和生態環境保護提供了重要支撐［4，8-9］.為了從整體上追溯新生代構造運動和長江水系物源演化信號，在中國東部的沉積匯區的研究不應局限于長江三角洲，還需兼顧毗連區的蘇北—南黃海盆地［10］，因為這一地區在第四紀之前是區域的沉積中心，可能最先接受長江上游物質甚至是古黃河沉積物［11］.因此，對蘇北盆地開展物源研究有助于從整體上理解東亞地區構造、地貌變動、氣候變化以及河流水系演變等.

沉積物的“源匯”研究是盆地演化歷史重建的重要內容，也是分析沉積環境、恢復河流沉積過程的關鍵手段，對理解氣候環境變化與地質過程的相互作用具有重要意義［12-13］.作為歐亞大陸東部邊緣海的重要沉積匯區，蘇北盆地位于揚子克拉通的東緣，古近紀以來該區域不斷接受陸源碎屑物質輸入，堆積了厚達數千米的陸相地層，發育形成了世界著名的洪積三角洲體系，該地區沉積地層是研究東亞區域構造運動、地貌演變、古氣候變化以及長江水系演化的理想區域［11，14-16］.

當前蘇北盆地的物源研究主要集中在年代較老的地層（如戴南組）［17-20］或者較為年輕的上更新統全新統［15，21］，而對于上新世期間形成的沉積地層相關物源研究明顯不足，僅涉及利用環境磁學和碎屑礦物進行初步分析［22-23］.造成這一地區物源研究不足的主要原因是物源判別指標受限，由于上新世向更新世過渡時期化學風化作用較為強烈且沉積環境復雜［4］，傳統的物源分析手段不容易作出準確判斷.寬廣粒級是國際前沿的沉積物源研究方法，它能夠減少各種外界因素的干擾，從而全面、準確地提取出原始母巖的相關信息［12，24］.

為了從整體上揭示中國東部晚新生代以來物源演化、區域構造運動、地貌變動特征，深化對長江、黃河與淮河等河流水系演化的認識，蘇北盆地新近紀的物源演化研究不可或缺.本文在前人對長江、黃河與淮河等河流水系沉積物物源信號特征以及長江三角洲地區晚新生代沉積地層物源演化研究的基礎上，采取蘇北盆地上新世以來沉積的碎屑物樣品，開展寬廣粒級碎屑重礦物分析，再對比潛在源區（流域和鄰近區域地層）的沉積物的碎屑重礦物端元信號，示蹤蘇北盆地上新世以來沉積地層物質來源方向，分析區域物源演化特征與構造沉積環境演變的關系，進而探討長江河流水系的演化.1研究區概況

蘇北盆地位于長江三角洲以北，是蘇北—南黃海盆地的陸上部分，總面積超過30 000 km2.蘇北盆地大地構造位置上屬于揚子陸塊的東北緣，西以郯廬斷裂為界，東延伸入黃海，北接蘇魯隆起，南鄰蘇南隆起（如圖1［14］）.盆地內斷裂構造十分發育，東西走向主要發育如東—揚州斷裂帶，北北東走向主要發育郯城—廬江斷裂帶、泰州—東臺斷裂帶、金壇—如皋斷裂帶［25］.蘇北盆地由3部分組成：鹽阜凹陷、東臺凹陷和建湖隆起.鹽阜凹陷和東臺凹陷基巖類型主要以古近紀砂巖為主，中部建湖隆起地區東西向分布白堊紀巖漿巖，盆地周圍地區主要分布白堊紀火成巖，西北邊緣分布有前震旦紀變質巖［26］.

2樣品來源和研究方法

2.1樣品來源

本文樣品來自蘇北盆地晚新生代鉆孔，為陸源松散碎屑沉積物，采自泰州市蘇陳鎮，鉆孔編號SC，取樣位置見圖1.前期進行了系統的沉積物巖相、碎屑礦物和古地磁測年等分析，并根據國際地層劃分標準和標準磁性柱建立了地層年代框架（圖2）.

SC鉆孔深324.0 m，為晚新生代松散沉積層，底部未見基巖，為上新世硬質黏土.鉆孔自下而上分別為上新統、下更新統、中更新統、上更新統和全新統.古地磁分析表明，孔深263．4 m處為Matuyama負極性時和Gauss正極性時分界線，為第四系底界;孔深74.6 m處為Matuyama負極性時和Brunhes正極性時的分界線，是下更新統和中更新統界限.

1）上新統（孔深gt;263.4～324.0 m）.該套地層包含兩個沉積韻律，每個層厚約30 m，巖層的粒度自下而上均由粗變細.最底部的沉積韻律由砂礫變為粉砂，砂層較均勻，局部層為薄的粉砂質黏土層，韻律頂部為灰藍、棕紅色的雜色硬質黏土層，含較多鈣質膠結物和鐵錳結核.第2沉積韻律與下伏地層不整合接觸，底部為粗細混雜、分選較差的灰色含礫砂，中部為粉砂，頂部為棕紅夾灰黃褐色的雜色硬質黏土，鈣質膠結物較多，最大粒級20 cm左右.

2）下更新統（孔深gt;74.6～263.4 m）.該套地層主要由砂質碎屑物組成，含中細砂、粉砂和黏土質粉砂，地層可劃分為3個沉積韻律.第1沉積韻律為gt;214.7～263.4 m，其底部為均質細砂，與下伏的上新世硬土層呈不整合接觸;中部砂質以中細砂為主，可見鈣質結合，部分砂層含有礫石，局部層位夾帶黏土，但巖性較為松散;上部覆蓋厚約20 m的粉砂和黏土互層及細砂黏土薄層，水平層理較發育.第2沉積韻律為gt;165.0～214.7 m，其底部為含礫砂，礫石層下粗上細，粒徑大小不一，磨圓度較好;中部層位為黏土質粉砂，部分層位含薄泥層;頂部為硬質粉砂質黏土.第3沉積韻律為gt;74.6～165.0 m，從下而上粒度逐漸變細，由含礫砂變為細中砂、黏土質粉砂，最上層為黏土層，層內見少量鐵錳結核.

3）中更新統上更新統（孔深gt;7.0～74.6 m）.該套地層碎屑物粒度較細，主要由粉砂和黏土質粉砂組成，可見較多的生物碎屑，如62.4～64.0 m和64.8～66.4 m處發現較多白色螺殼碎屑.地層中部gt;20～54 m粉砂含量較高，水平層理構造特征明顯，見少量貝殼碎屑.上更新統頂部（18.0～20.0 m）出現淺灰綠色含粉砂黏土，推測可能為第2層硬土層.硬土層底部為暗灰色黏土夾粉砂層，水平層理、透鏡狀層理、斜層理等發育較多;硬土層中上部為灰黃色含粉砂黏土，普遍可見較多細小鐵錳結核和黃褐色銹斑，局部地層淋濾作用較強.

4）全新統（孔深0～7.0 m）.主要由黏土質粉砂組成，常見灰黃、銹黃色粉砂夾黏土薄層，水平層理發育，具有顯著的淺海與海陸過渡相沉積特征.該層位底部為藍灰色硬質粉砂質黏土，是全新統底界的重要標志，與鄰近區域的長江三角洲第1硬土層在同一時期形成［27］.

2.2分析測試方法

本文所采用的是當前沉積物物源研究成熟的碎屑重礦物分析方法，沉積物水篩、重液分離和重礦物鑒定均在江蘇師范大學地理測繪與城鄉規劃學院完成，具體流程如下.

1）寬廣粒級獲取及重液分離.首先，取100 g左右沉積物濕樣，放入潔凈的玻璃燒杯中，并置于烘箱中（45 °C）烘干.再稱量30 g左右干樣放入燒杯中，加入適量六偏磷酸鈉，浸泡約48 h后，經60 °C水浴振蕩6 h，使樣品完全分散.其次，用孔徑500 μm和32 μm的套篩反復進行水篩，獲取粗粉砂至中砂粒級（32～500 μm）碎屑物，并烘干.接著，取2 g左右干樣置入裝有重液聚鎢酸鈉溶液（質量濃度為2.88 g／cm3）的離心管中，利用離心法使輕重礦物完全分離.最后，使用液氮冷卻離心管底部的重礦物，用蒸餾水反復沖洗干凈并烘干，得到碎屑重礦物.

2）碎屑重礦物鑒定.礦物鑒定操作流程遵照“條帶計數法”進行.不透明礦物、自生礦物和巖屑在反射光下用體視顯微鏡分析，不易鑒別的透明礦物則在偏光顯微鏡下進行分析.步驟如下：首先，均勻地取出少量重礦物樣品放在干凈的玻璃片上，用蓋玻片劃成一條線，從中隨機挑出超過300顆礦物進行光學鑒定.接著，利用體視顯微鏡對不透明的礦物進行分析，待該部分礦物鑒定完畢后，再使用油浸法在偏光顯微鏡下對不容易辨識的透明礦物進行分析，綜合其折射率、干涉色、光性和延性等指標進行鑒定.

3）磁性地層分析.鉆孔地層年代主要通過古地磁獲取磁性柱，再將它與標準磁性柱進行對比［28］，找出地層中相關極性亞時和極性事件出現的深度，進而確定地層年代.在此過程中，對比近些年關于蘇北盆地晚新生代年代地層的研究成果，參考巖性、沉積韻律以及標志性沉積地層（硬質黏土層）等信息.本研究所使用的超導古地磁測試儀器為超導磁力儀（2G-755R Magnetometer），使用ASC Scientific TD-48型熱退磁儀進行熱退磁.一般情況下，盡量選取粒度較細的黏土質或粉砂質沉積物（含礫層則挑選其夾層中細顆粒砂質）作為樣品，按照0.45 m的采樣間距，共選取了800余個樣品.在獲取樣品的古地磁參數后，用Palemag V 3.1軟件對數據進行分析處理，得到地層不同深度磁偏角相關磁性參數，最后繪制出鉆孔磁性柱.

4）碎屑鋯石年代學多維尺度（multidimensional scaling，MDS）分析.為了精準厘定研究區上新世以來物源，本研究還搜集蘇北盆地上新世以來沉積地層碎屑鋯石年代數據以及潛在源區的沉積物的碎屑鋯石年代數據.包括：蘇北盆地上新統和第四系數據［23］、蘇北盆地古近系數據［29］、毗連區的長江三角洲上新統和第四系數據［3］、潛在源區的長江口和長江干流及下游支流數據［30］，錢塘江數據［31］、蘇北全新統數據［32］、蘇北輻射沙脊數據［33］和黃河干流、黃河故道以及淮河數據［34］.通過數理統計方法定量研究蘇北盆地SC鉆孔和潛在源區的相似性，應用MDS分析［35］獲取源匯區不同對象在低維空間中的位置結構圖，在此基礎上得到物源相關性，為碎屑重礦物物源分析結果提供輔助支撐.3結果

蘇北盆地SC鉆孔共鑒定出20余種碎屑重礦物，具體包括閃石族（如普通角閃石、陽起石、透閃石，但大部分都是角閃石）、簾石族（如綠簾石、黝簾石，但基本為綠簾石）、石榴石、金紅石、榍石、磷灰石、電氣石、鋯石、銳鈦礦、十字石、鈦鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、白鈦石、自生黃鐵礦、云母、巖屑和風化碎屑等，具有代表性的碎屑重礦物的垂向分布如圖3.根據鉆孔碎屑重礦物組合特征，SC鉆孔大致可以劃分為2個帶.鉆孔底部的上新統為重礦物的第1帶，埋深gt;289～324 m（約3.3～3.6 Ma）.埋深0～289 m（約3.3 Ma至今）為第2重礦物帶，時間從上新世晚期至全新世.

3.1SC鉆孔上新世中期重礦物分布

圖3顯示，第1重礦物帶穩定礦物較多，蝕變礦物也較為常見，重礦物組合為綠簾石褐鐵礦鈦鐵礦，特征重礦物為石榴石.綠簾石的質量分數平均值高達36％，變化范圍為23.2％～49.1％.其次為含鐵礦物：褐鐵礦和鈦鐵礦，質量分數平均值分別為26.0％和14.4％，變化范圍分別為1.0％～55.9％和3.9％～25.5％.再者，角閃石和石榴石的質量分數也相對較高，變化范圍分別為3.3％～14.7％和2.6％～16.1％.此外，其他物化性質穩定的副礦物（如磷灰石、榍石、鋯石等）出現頻率較高，質量分數的平均值均lt;1.0％.3.2SC鉆孔上新世晚期以來重礦物分布

第2重礦物帶與第1帶明顯不同，穩定礦物明顯減少，而不穩定重礦物則增多.該帶重礦物以角閃石、蝕變礦物褐鐵礦和鈦鐵礦為主，穩定礦物綠簾石有所減少.重礦物組合變為角閃石綠簾石褐鐵礦.角閃石大量穩定出現，質量分數普遍gt;40％，平均值高達34.1％，最大值可達48.0％.其次為綠簾石，質量分數平均值為29.5％，變化范圍為18.1％～41.8％.樣品中還常見含鐵礦物，鈦鐵礦、褐鐵礦的質量分數平均值分別為14.5％和9.6％.此外，片狀礦物、石榴石、鋯石和電氣石等出現頻率較高，顆粒質量分數一般lt;2％.該帶不僅重礦物組合變化顯著，特征重礦物也發生了變化，為輝石類和磁鐵礦，兩者的質量分數平均值分別為1.2％和1.3％，均顯著高于底部地層.

4討論

4.1蘇北盆地晚新生代地層物源分析

碎屑重礦物結果顯示蘇北盆地晚新生代地層在上新世中期物源出現突變，底部地層與中上部差異明顯（圖4），表現出物源區域顯著擴展的特征.

4.1.1蘇北盆地上新世中期沉積物物源 圖3和圖4顯示，SC鉆孔上新世地層重礦物以綠簾石褐鐵礦鈦鐵礦為主，特征重礦物為石榴石，石榴石的質量分數平均值接近10％，最大可達16.1％.石榴石和綠簾石作為變質巖常見礦物，主要產自大理巖、矽卡巖、角閃巖、片麻巖、榴輝巖等變質巖，而鈦鐵礦是火成巖中重要的不透明礦物［19，36］.這兩種礦物在SC鉆孔底部高含量指示這一期間形成的碎屑物母巖不僅有中酸性巖漿巖，也有一定比例的變質巖，而變質巖和中酸性巖漿巖廣泛分布于長江下游地區［25，37-38］.此外，地層中還有較少的閃石族礦物，這些造巖礦物廣泛分布于各類巖石中，尤其是巖漿巖和變質巖，反映出這一時期碎屑物來源于長英質母巖.

已有研究表明，石榴石這種變質成因礦物在蘇北盆地的其他鉆孔含量也普遍偏高，周健等［19］對蘇北盆地高郵凹陷古近系戴南組礦物分析表明，重礦物主要為石榴石、磁鐵礦、鋯石，其中石榴石的質量分數為28％～81％（平均約為50％）.據此推測，戴南組物源主要來自周邊的通揚隆起.此外，興化、高郵和海安等地第四紀之前地層中石榴石的質量分數一般超過50％，反映該時期碎屑物母巖也有較多變質巖［39］.本文對碎屑重礦物特征的研究，在一定程度上也能夠反映蘇北盆地上新統物源對戴南組的物源具有一定的繼承性，即物源有一部分來自蘇北盆地鄰近區域.參照研究區的區域巖石類型分布發現，蘇北盆地周圍分布較多的中酸性侵入巖，東南部發育有中生代巖漿巖和早古生代變質巖［19］，能夠為地層沉積物提供充足的綠簾石、石榴石、鈦鐵礦和角閃石.此外，研究區東部的浙閩隆起帶也可能在上新世期間向蘇北盆地提供物質來源，該隆起帶也分布大規模中生代中酸性巖漿巖和變質巖［40］.綜合重礦物的分析可以看出，蘇北盆地上新世期間主要接收蘇北盆地鄰近區域沉積物的匯入，包括長江下游地區，其物源特征也得到了其他物源指標的證實.

Yu 等［23］利用碎屑鋯石年代研究得出，蘇北盆地上新統和第四系地層鋯石年齡組成差異顯著，上新統地層鋯石譜系表現為簡單的單峰形態，其中早元古代和中生代鋯石占比優勢明顯.通過對比蘇北盆地周邊區域地質圖發現，早元古代母巖在秦嶺大別造山帶含量較多，在蘇北周邊的新沂、連云港等地也有出露;而中生代的鋯石來源則更加廣泛，蘇北盆地周邊（南京、新沂一帶）、秦嶺大別造山帶、華夏板塊以及揚子板塊東緣及東南部都有較大面積的中生代巖漿巖，是潛在的物源區［26］.此外，位于長江下游的安徽南部張八嶺地區以及浙江西南部也有大量的中生代的白堊紀巖漿巖出露，而安徽南部地區是長江下游主要支流水陽江和青弋江的源區，這一區域除出露大面積的中生代巖漿巖之外，還分布有較多的早元古代巖體.因此，根據碎屑鋯石年代分布特征推測，蘇北盆地上新統沉積物的來源除了與蘇北盆地周邊母巖聯系密切之外，距蘇北盆地更遠的揚子板塊、秦嶺大別構造以及華夏板塊都可能是潛在的物源方向.

為了精準厘定研究區物源，將搜集到的鋯石數據與潛在源區的樣品進行MDS分析.如圖5所示，蘇北盆地上新統沉積物年齡譜系圖與現代長江、淮河、黃河等河流存在顯著區別，而與距離蘇北較近的錢塘江、長江下游支流較為相似，也與蘇北輻射沙脊存在較密切的關聯，此外，還表現出與長江三角洲上新統沉積物樣品存在一定的相關性.已有研究表明，長江三角洲上新統的碎屑鋯石年齡組成也較為簡單，呈現出明顯的單峰形態，其物源主要來自長江三角洲周邊地區，包括浙江南部以及長江下游地區，這些特征與蘇北盆地相似［3，23］.

綜合上述碎屑重礦物以及搜集到的鋯石U-Pb年代學分析結果，推測蘇北盆地SC鉆孔底部上新世早、中期沉積地層物源主要來自研究區的鄰近區域，具體包括蘇北盆地周邊區域、長江下游（皖南）和浙江南部地區.

4.1.2蘇北盆地上新世晚期第四紀沉積物物源〖=BT〗SC鉆孔碎屑重礦物數據顯示，蘇北盆地從上新世晚期開始地層沉積物中的重礦物組合和特征重礦物明顯有別于底部的上新統地層（圖3和圖4），重礦物組合變為角閃石綠簾石褐鐵礦，表現出現代長江流域與蘇北盆地鄰近區域疊加的物源特征（圖4）.相對于蘇北上新統底部樣品，蘇北盆地上新世晚期第四紀沉積物形成的地層中重礦物組成更加復雜，變質巖成因的礦物（石榴石和綠簾石）明顯減少，而造巖礦物（閃石族礦物）顯著增多（圖3），此外，中基性巖漿巖成因的輝石族礦物含量也明顯增多，這些特征都與現代長江物源相似，表明研究區上新世晚期以來沉積物母巖更加復雜，源區有明顯的擴大.

已有研究表明，蘇北盆地上新世晚期以來沉積物中鋯石年齡組成呈現出較為復雜的多峰形態，即新元古代為主，古元古代次之，晚古生代和中生代也占一定的比例［23］.碎屑鋯石年齡譜系的復雜化表明，蘇北盆地北部地區上新世晚期以來沉積物物源具有明顯的擴展，不再僅僅局限于蘇北盆地周邊區域.進一步分析表明，該時期碎屑鋯石中新元古代所占比例普遍偏高，對比潛在物源區的原巖形成年代發現，鄰近蘇北南部的揚子板塊東緣和東南緣原巖晚元古代出露較多.此外，江漢地區以及大別造山帶也有較多為晚元古代母巖出露.圖5也顯示，蘇北盆地從上新世晚期以來沉積物樣品中鋯石年齡組成特征與現代長江表層沉積物樣品、長江三角洲第四系樣品以及蘇北盆地全新統樣品存在較密切的關聯，反映出顯著的物源相似特征.而已有研究表明，長江三角洲第四系以及蘇北盆地全新統沉積物的主要物源均來自長江［3，32］.據此推測，蘇北盆地北部上新世晚期以來物源主要為長江貢獻.

綜合上述分析，蘇北盆地上新世晚期以來物源發生突變，物源除了有蘇北盆地鄰近區域貢獻，距蘇北盆地更遠的蘇魯、揚子板塊和秦嶺大別構造以及長江上游也都是潛在的物源方向，物源區已經擴展至整個長江流域.4.2上新世以來蘇北盆地區域構造與地貌演化物源分析表明，蘇北盆地SC鉆孔在上新世晚期物源突變，表現為上新世晚期之前以局地為主，從上新世晚期開始，出現顯著的長江物源信號.研究區物源顯著差異，是對區域構造、地貌變化和長江河道變遷的響應.

新構造運動以來，青藏高原由于受到印度板塊強烈的擠壓和碰撞而逐漸隆升，中國東部地區則受到太平洋板塊和菲律賓板塊的俯沖而沉降，蘇北—南黃海盆地在這樣的地質背景下形成［41］.在新近紀期間，河口區沉積中心位于海安—東臺之間，在長期振蕩性沉降的作用下，發育了千余米的巨厚沉積層［11，42］.這一期間，SC鉆孔位于沉積中心的邊緣地帶，不是大型河流的沉積匯區，沉積中心局地廣泛分布的酸性侵入巖和變質巖風化產生的碎屑物（簾石、石榴石、鈦鐵礦、褐鐵礦等）得以進入沉積中心，因此其上新統地層的物源主要為局地輸入.根據物源分析的結果，蘇北盆地上新世晚期碎屑物母巖類型仍為長英質，與研究區周邊母巖背景契合.

新近紀中后期，隨著南黃海—蘇北盆地的持續沉降，沉積中心的不斷南移［9，11］，研究區所在的SC鉆孔逐漸接近沉積中心區域，因而可以接收更遠距離的物源供應，長江中上游地區物質得以匯入這一區域，該地區也可能是當時長江的古河道所在地.鉆孔重礦物揭示的長江上游物質進入蘇北盆地的時間為上新世晚期—第四紀初期，與前人在長江中上游地區得出的三峽被切穿的時間一致.Kong等［43］對長江上游地區攀西一帶廣泛分布于金沙江河谷的湖相沉積物進行年代和物源分析，確定沉積物形成于早更新世期間；林旭等［44］對長江中游地區廣泛分布的礫石層巖性、穩定重礦物和環境磁性開展廣泛研究，表明長江上游物質進入中游地區的時間為早更新世之前；Shao等［7，45］對江漢平原第四紀鉆孔中碎屑物的巖性、碎屑重礦物、環境磁學、元素地球化學和單礦物鋯石U-Pb年齡譜系等的研究，同樣指示地層在早更新世之前開始出現長江上游信號.

進入第四紀后，新構造運動進一步增強，中國東部和陸架區則持續性構造沉降［11］.此時，沉積中心開始逐漸由蘇北地區向南部的長江三角洲偏移，沉積盆地范圍逐漸擴大，蘇北盆地南部地區以及更遠的長江三角洲地區隨之開始接受來自更遠地區的物質輸送.蘇北盆地南部的第四紀地層物源開始出現長江信號，而長江三角洲同樣在第四紀地層發現長江中上游物源信息［3］.因此，在新構造作用的影響下，沉積中心由蘇北盆地逐漸偏轉至現今的長江河口地區，建造形成當前的大河三角洲系統.

5結論

蘇北盆地上新世晚期沉積地層物源發生突變，SC鉆孔底部的上新世中晚期重礦物組合為綠簾石褐鐵礦鈦鐵礦，特征礦物為石榴石，反映顯著的變質巖母巖背景.通過與潛在源區進行對比，指示沉積物主要來源于局地，包括蘇北盆地周邊和長江下游地區.蘇北盆地上新世晚期重礦物與底部地層顯著差異，重礦物特征與現代長江河流表層沉積物相似度高，指示沉積物物源區具有廣流域的特征.物源分析結果表明，隨著新構造運動的持續，沉積中心從新近紀晚期開始逐漸由蘇北盆地向南轉移，長江河道也隨之逐漸南移，研究區物源隨之發生改變，經歷了由局地為主擴展至整個長江流域的演化過程，其物源演化是新構造背景下河流水系演變和地貌變動的結果.

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