小兴安岭河流沉积物源的异质性——重矿物与碎屑锆石U-Pb年代学约束OA

河流沉积物蕴含丰富的源区地质信息,深入解析其组成特征对揭示物源属性及搬运-沉积过程的控制机制具有重要意义。小兴安岭地区复杂的构造-岩浆演化历史为探究河流沉积物“源-汇”过程提供了理想窗口。本文选取呼兰河、岔林河、巴兰河和汤旺河现代河流沉积物为研究对象,开展重矿物组成与碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析,系统揭示了物源组成特征及其对区域构造-岩浆事件的响应。此外,通过碎屑锆石可再现性分析,讨论利用碎屑锆石年龄重建区域构造-岩浆事件的可靠性与稳定性。结果表明:(1)重矿物组成显示角闪石、绿帘石和钛铁矿含量存在空间差异,主要受控于源区母岩类型及出露面积,构造-热事件强度、水动力分选与物源稀释作用亦有影响;(2)碎屑锆石年龄谱识别出三组峰值:~190 Ma(230~100 Ma)、~250 Ma(300~230 Ma)和~470 Ma(500~400 Ma),与小兴安岭构造-岩浆事件耦合,证实显著的“源-汇”响应关系;(3)四条河流沉积物均以230~100 Ma锆石为主(占比66.67%~98.25%),但汤旺河早古生代锆石(500~400 Ma)占比(15.32%)显著高于呼兰河(4.27%)、岔林河(5.74%)及巴兰河(0.88%),其空间分异与流域内同时代基岩出露面积有关;(4)基于T和K模型的可再现性分析表明,低频周期的碎屑锆石对火成岩源区信号的可再现性优于高频周期;(5)锆石年龄峰值明确记录区域构造事件:~470 Ma响应古亚洲洋俯冲作用,~250 Ma对应古亚洲洋最终闭合,~190 Ma同时关联蒙古—鄂霍茨克洋消减与古太平洋板块初始俯冲。本研究证实,在小兴安岭小型河流系统中,重矿物与碎屑锆石U-Pb年代学能有效示踪源区母岩属性及其空间异质性,且低频周期下的河流碎屑锆石可以用于重建源区构造-岩浆事件。然而,物源解释需综合考虑母岩分布、水动力条件及沉积混合效应等多重因素。在母岩组成复杂或沉积过程存在显著粒度效应的河流系统中,需结合多指标证据进行综合物源解析。