长江中下游河流砾石层年代地层与物源示踪

基于"从源到汇"的研究思路，采用物源示踪方法，研究长江贯通时间逐渐成为第四纪地质学的研究热点，并在江汉盆地和长江三角洲等地取得了许多重要进展。然而由于示踪的沉积物年代相对年轻（< 3.2 Ma），难以追溯更古老的长江演化历史。长江中下游沿江分布的晚新生代砾石层是解决这一难题的切入点，它为我们探索长江演化提供了地质记录。但是，这些砾石层的年代又是当前研究的瓶颈。鉴于此，本项目抓住砾石层的年代及其物源这一关键科学问题，通过年代标志物（玄武岩、古生物化石）的精确定年、接触关系的判定及合理的地层对比确定砾石层的形成时代，并根据重矿物组成、常量和微量元素地球化学、Nd同位素比值、锆石U-Pb年龄谱系特征进行物源示踪分析，确定砾石层与现代长江的亲缘关系，尤其是与长江贯通事件的关系，从而达到揭示长江贯通时间的目标。

采用物源示踪方法研究长江贯通时间逐渐成为第四纪地质学的研究热点，并在江汉盆地和长江三角洲等地取得了许多重要进展。然而由于示踪的沉积物年代相对年轻（< 3.2 Ma），难以追溯更古老的长江演化历史。长江中下游沿江分布的晚新生代砾石层是解决这一难题的切入点，它为我们探索长江演化提供了地质记录。但是，这些砾石层的年代和成因又是当前研究的瓶颈。鉴于此，本项目抓住砾石层的年代这一关键科学问题，在长江中下游的苏北盆地、江汉盆地分别获取了砾石层上部和下部的玄武岩样品、进行了精确的Ar-Ar定年，获得的年龄数据限定砾石层时代晚于36Ma且早于23Ma，同时根据新发现的古植物化石（硅化木等）鉴定砾石层沉积时代为中新世。此外，利用重矿物组成、锆石U-Pb年龄谱系等对砾石层进行了沉积物源示踪分析，结果与现代长江沉积物的物源特征基本吻合。上述研究结果一致表明长江贯通于中新世与渐新世之交，对认识新生代亚洲地区重大构造事件和古气候事件相互作用提供了重要支撑。