2023年1月，国际知名地学杂志《Catena》以Tectonic and magmatic evolution of NE Cathaysia Block controls sediment geochemical heterogeneity of rivers in SE China为题发表了我院李亚龙博士的研究成果。
中生代是我国华南地区地质、构造演化的重要阶段，期间古太平洋板块向华南板块俯冲，导致区内构造、地貌发生显著变化。作为福建地区重要的大地构造单元分界线，政和—大埔断裂将福建分为东、西两部分，之间存在明显的岩性组成和年代学差异。然而，构造地貌演化差异如何控制和影响区内山溪性流域的沉积物组成目前仍不明确。
针对这一问题，我院李亚龙博士系统研究了福建典型山溪性河流沉积物的元素和Nd同位素组成、碎屑锆石U-Pb年龄特征，并结合福建地区已发表的大量基岩样品的地球化学数据，系统揭示了构造和断裂作用控制的基岩分布格局对河流沉积物组成的影响。
图1 福建地区东、西部基岩锆石U-Pb年龄组成
结果表明：福建地区中生代以来的构造活动可划分为3个阶段，分别为印支运动影响阶段（257-205 Ma）、构造活动宁静期（205-180 Ma）及燕山运动影响阶段（175-65 Ma）（图1）。
河流沉积物碎屑锆石U-Pb年龄和Nd同位素组成表明：
(1) 仅发源于政和—大埔断裂以东的木兰溪碎屑锆石U-Pb年龄组简单，对应燕山运动以来的两个年龄峰值，分别为90-110 Ma和120-150 Ma；
(2) 发源于政和—大埔断裂以西的河流（闽江和九龙江）锆石年龄组成复杂，具有7个年龄峰值，分别为90-145 Ma、210-250 Ma、400-500 Ma、0.7-1.2 Ga、1.6-2.0 Ga、2.3-2.6 Ga 和2.6-3.0 Ga；
(3) 此外，闽江沉积物中碎屑锆石U-Pb年龄小于100 Ma的沉积物出现于政和—大埔断裂以东。
综合相关结果，研究认为：发源于福建西部的河流具有较为复杂的矿物学和地球化学组成特征，主要受政和—大埔断裂以西复杂的基岩组成控制；而发源于—大埔断裂以东的山溪性河流的沉积地球化学组成简单，主要受东部与燕山运动有关的基岩风化剥蚀物质控制（图2）。
图2 福建地区中生代东、西部基岩及河流沉积物的锆石U-Pb年龄、Nd同位素组成对比
该研究揭示出我国东南部山溪性河流沉积物组成的多样性和复杂性，与区域内构造活动密切相关，研究成果为深入理解大陆边缘山溪性河流的沉积物从源到汇过程和地球化学循环提供了科学依据。
文章的第一作者为我院李亚龙博士（现就职于上海师范大学），杨守业教授为通讯作者。该项研究得到国家自然科学基金(41730531, 41991324, 41706049)、中国留学基金委(201906260041)等项目资助。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816223000012
撰稿：李亚龙
编辑：高小丰
审核：党皓文