Tổng quan về nghiên cứu nguồn trầm tích biển Đông từ các hệ thống sông dựa trên kết quả luận giải thành phần khoáng vật sét và đồng vị Sr-Nd

  • Cơ quan:

    1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam
    2 Bộ Tài nguyên và Môi trường, Hà Nội, Việt Nam
    3 Liên Đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc, Hà Nội, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 13-03-2022
  • Sửa xong: 27-06-2022
  • Chấp nhận: 02-08-2022
  • Ngày đăng: 31-08-2022
Trang: 45 - 60
Lượt xem: 4093
Lượt tải: 2281
Yêu thích: 5.0, Số lượt: 227
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Nghiên cứu nguồn gốc trầm tích trong môi trường biển đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình luận giải điều kiện cổ khí hậu, đặc điểm thạch học của đá gốc, hoạt động kiến tạo khu vực khống chế quá trình phong hóa, bóc mòn và vận chuyển trầm tích từ nguồn tới nơi lắng đọng. Tuy nhiên, việc xác định nguồn trầm tích từ đâu đến, điều kiện vận chuyển và tích tụ của chúng đòi hỏi những số liệu phân tích định lượng và vi lượng bởi trong quá trình hình thành và vận chuyển các vật liệu trầm tích bị chi phối mạnh mẽ bởi không chỉ các yếu tố trên nguồn trầm tích như thành phần thạch học của đá, hoạt động kiến tạo, điều kiện thời tiết mà còn cả sự thay đổi môi trường trầm tích dưới đáy biển như mực nước biển dâng, dòng hải lưu và đặc trưng lắng đọng của từng vật liệu trầm tích. Hiện nay có nhiều phương pháp xác định nguồn gốc trầm tích nhưng không phải tất cả trong số chúng đều ứng dụng hiệu quả ở biển Đông. Trong nghiên cứu này, kết quả phân tích tổ hợp khoáng vật sét và đồng vị Sr-Nd của một số lỗ khoan nông và mẫu trầm tích sông xung quanh khu vực biển Đông đã được thực hiện trong các nghiên cứu trước sẽ được tổng hợp, luận giải để đánh giá tính hiệu quả của chúng trong việc xác định nguồn gốc vật liệu trầm tích. Quá trình luận giải, tổng hợp, và đối sánh kết quả phân tích giữa các lỗ khoan ở biển và các trầm tích sông cho thấy tổ hợp khoáng vật sét và đồng vị Sr-Nd thường mang những đặc trưng riêng cho từng lưu vực sông xung quanh biển Đông và những thông tin này được bảo tồn tốt trong trầm tích biển, ngụ ý rằng chúng chứa đựng những thông tin quý giá về nguồn gốc trầm tích. Vì vậy, khoáng vật sét và đồng vị Sr-Nd đã được xác nhận là tổ hợp phương pháp có tính phổ biến và hiệu quả trong việc xác định nguồn gốc trầm tích ở biển Đông.

Trích dẫn
Nguyễn Hữu Hiệp, Phạm Như Sang, Khương Thế Hùng, Đào Bùi Din, Bùi Hoàng Bắc và Chu Quốc Huy, 2022. Tổng quan về nghiên cứu nguồn trầm tích biển Đông từ các hệ thống sông dựa trên kết quả luận giải thành phần khoáng vật sét và đồng vị Sr-Nd, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 63, kỳ 4, tr. 45-60.
Tài liệu tham khảo

Barber, A.J., Crow, M.J., (2009). Structure of Sumatra and its implications for the tectonic assembly of Southeast Asia and the destruction of Paleotethys. Island Arc 18, 3-20.

Bluth, G.J.S., Kump, L.R., (1994). Lithologic and climatologic controls of river chemistry. Geochimica at Cosmochimica Acta 58, 2341-2359.

Briais, A., Patriat, P., Tapponnier, P., (1993). Updated interpretation of magnetic anomalies and seafloor spreading stages in the South China Sea: Implications for the tertiary tectonics of Southeast Asia. Journal Geophysical Research: Solid Earth 98, 6299-6328.

Cai, G., Li, S., Zhao, L., Zhong, L., Chen, H., (2020). Clay minerals, Sr-Nd isotopes and provenance of sediments in the northwestern South China Sea. Journal of Asian Earth Sciences 202, 104531. 

Chamley, H., (1989). Clay sedimentology. Springer, New York, pp. 263.

Chen, P.Y., (1978). Minerals in bottom sediments of the South China Sea. Geological Society of America Bulletin 89, 211-222.

Chu, P.C., Wang, G., (2003). Seasonal variability of thermohaline front in the central South China Sea. Journal of Oceanography 59, 65-78.

Clift, P.D., Harff, J., Wu, J., Yan, Q., (2015). Assessing effective provenance methods for fluvial sediment in the South China Sea. In: Clift, P.D., Harff, J., Wu, J., Yan, Q., (eds) River-Dominated Shelf Sediments of East Asian Seas. Geological Society, London, Special Publications, 429.

Colin, C., Turpin, L., Bertaux, J., Desprairies, A., Kissel, C., (1999). Erosional history of the Himalayan and Burman ranges during the last two glacial-interglacial cycles. Earth and Planetary Science Letters 171, 647-660.

Colin, C., Turpin, L., Blamart, D., Frank, N., Kissel, C., Duchamp, S., (2006). Evolution of weathering patterns in the Indo-Burman Ranges over the last 280 kyr: Effects of sediment sources on 87Sr/86Sr ratios tracer. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 7, 1-16. 

Commission for the Geological Map of the World, (1975). Geological World Atlas, scale 1:10,000,000. Unesco Education Science and Culture Organization, Paris.

Dadson, S.J., Hovius, N., Chen, H., Dade, W.B., Hsieh, M.L., Willett, S.D., Hu, J.C., Horng, M.J., Chen, M.C., Stark, C.P., Lague, D., Lin, J.C., (2003). Links between erosion, runoff variability and seismicity in the Taiwan orogen. Nature 426, 648-651.

DePaolo, D.J., Johnson, R.W., (1979). Magma Genesis in the New Britain Island-Arc: Constraints from Nd and Sr Isotopes and Trace-Element Patterns. Contributions to Mineralogy and Petrology 70, 367-379.

Dessert, C., Dupre, B., Francois, L.M., Schott, J., Gaillardet, J., Chakrapani, G., Bajpai, S., (2001). Erosion of Deccan Traps determined by river geochemistry: Impact on the global climate and the 87Sr/86Sr ratio of seawater. Earth Planet Science Letter 188, 459-474.

Expedition 349 Scientists, (2014). South China Sea tectonics: opening of the South China Sea and its implications for southeast Asian tectonics, climates, and deep mantle processes since the late Mesozoic. International Ocean Discovery Program Preliminary Report 349.

Gingele, F.X., Deckker, P.D., Hillenbrand, C., (2001). Clay mineral distribution in surface sediments between Indonesia and NW Australia: Source and transport by ocean currents. Marine Geology 179, 135-146.

Hall, R., (2002). Cenozoic geological and plate tectonic evolution of SE Asia and the SW Pacific: computer-based reconstructions, model and animations. Journal of Asian Earth Sciences 20, 353-431.

Holtzapffel, T., (1985). Les minéraux argileux: Préparation, analyse diffractométrique et determination. Society Géological Nord Publication 12, 1-136.

Hu, B., Li, J., Cui, R., Wei, H., Zhao, J., Li, G., Fang, X., (2014). Clay mineralogy of the riverine sediments of Hainan Island, South China Sea: implications for weathering and provenance. Journal Asian Earth Sciences 96, 84-92.

Huang, C.Y., Wu, W.Y., Chang, C.P., Tsao, S., Yuan, P.B., Lin, C.W., Xia, K.Y., (1997). Tectonic evolution of accretionary prism in the arc-continent collision terrane of Taiwan. Tectonophysics 281, 31-35.

Huang, W., (2004). Sediment Distributional Patterns and Evolution in the South China Sea Since the Oligocene (Doctoral Dissertation (in Chinese with English abstract)), Tongji University, Shanghai, 113 pp.

Huang, W., Wang, P.X., (2006). Sediment mass and distribution in the South China Sea since the Oligocene. Science in China, Series D: Earth Sciences 49, 1147-1155.

Hutchison, C., (1968). Dating Tectonism in the Indosinian-Thai-Malayan Orogen by Thermoluminescence. Geological Society of America Bulletin 79, 375-386.

Hutchison, C.S., (2005). Geology of North-West Borneo: Sarawak, Brunei and Sabah. Elsevier Science, Amsterdam, pp. 444.

Innocent, C., Fagel, N., (2000). Sm-Nd isotope systematics in deep-sea sediments: Clay-size versus coarser fractions. Marine Geology 168, 79-87.

Jiwarungrueangkul, T., Liu, Z., Stattegger, K., Sang, P.N., (2019). Reconstructing Chemical Weathering Intensity in the Mekong River Basin Since the Last Glacial Maximum. Paleoceanography and Paleoclimatology 34, 1710-1725. 

Joussian, R., nnk., (2017). Link between Indian monsoon rainfall and physical erosion in the Himalayan system during the Holocene. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 18, 3452-3469.

Leloup, P.H., Arnaud, N., Lacassin, R., Kienast, J.R., Harrison, T.M., Trinh, P., Replumaz, A., Tapponnier, P., (2001). New constraints on the structure, thermochronology, and timing of the Ailao Shan-Red River shear zone, SE Asia. Journal of Geophysical Research 106, 6683-6732.

Liu, Z., Trentesaux, A., Clemens, S.C., Colin, C., Wang, P., Huang, B., Boulay, S., (2003). Clay mineral assemblages in the northern South China Sea: Implications for East Asian monsoon evolution over the past 2 million years. Marine Geology 201, 133-146. 

Liu, Z., Colin, C., Trentesaux, A., Blamart, D., Bassinot, F., Siani, G., Sicre, M.A., (2004). Erosional history of the eastern Tibetan Plateau since 190 kyr ago: Clay mineralogical and geochemical investigations from the southwestern South China Sea. Marine Geology 209, 1-18. 

Liu, Z., Colin, C., Trentesaux, A., Siani, G., Frank, N., Blamart, D., Farid, S., (2005). Late Quaternary climatic control on erosion and weathering in the eastern Tibetan Plateau and the Mekong Basin. Quaternary Research 63, 316-328. 

Liu, Z., Colin, C., Huang, W., Phon Le, K., Tong, S., Chen, Z., Trentesaux, A., (2007a). Climatic and tectonic controls on weathering in south China and Indochina Peninsula: Clay mineralogical and geochemical investigations from the Pearl, Red, and Mekong drainage basins. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 8, 1-18. 

Liu, Z., Zhao, Y.L., Li, J.R., Colin, C., (2007b). Late Quaternary clay minerals off Middle Vietnam in the western South China Sea: Implications for source analysis and East Asian monsoon evolution. Science in China, Series D: Earth Sciences 50, 1674-1684. 

Liu, Z., Tuo, S., Colin, C., Liu, J.T., Huang, C.Y., Selvaraj, K., Chen, C.T.A., Zhao, Y., Siringan, F.P., Boulay, S., Chen, Z., (2008). Detrital fine-grained sediment contribution from Taiwan to the northern South China Sea and its relation to regional ocean circulation. Marine Geology 255, 149-155. 

Liu, Z., Zhao, Y., Colin, C., Siringan, F.P., Wu, Q., (2009). Chemical weathering in Luzon, Philippines from clay mineralogy and major-element geochemistry of river sediments. Applied Geochemistry 24, 2195-2205.

Liu, Z., Colin, C., Li, X.J., Zhao, Y.L., Tuo, S.T., Chen, Z., Siringan, F.P., Liu, J.T., Huang, C.Y., You, C.F., Huang, K.F., (2010). Clay mineral distribution in surface sediments of the northeastern South China Sea and surrounding fluvial drainage basins: Source and transport. Marine Geology 277, 48-60.

Liu, Z., Wang, H., Hantoro, W.S., Sathiamurthy, E., Colin, C., Zhao, Y., Li, J., (2012). Climatic and tectonic controls on chemical weathering in tropical Southeast Asia (Malay Peninsula, Borneo, and Sumatra). Chemical Geology 291, 1-12. 

Liu, Z., Stattegger, K., (2014). South China Sea fluvial sediments: An introduction. Journal of Asian Earth Sciences 79, 507-508.

Liu, Z., Zhao, Y., Colin, C., Stattegger, K., Wiesner, M.G., Huh, C.A., Zhang, Y., Li, X., Sompongchaiyakul, P., You, C.F., Huang, C.Y., Liu, J.T., Siringan, F.P., Le, K.P., Sathiamurthy, E., Hantoro, W.S., Liu, J., Tuo, S., Zhao, S., Zhou, S., He, Z., Wang, Y., Bunsomboonsakul, S., Li, Y., (2016). Source-to-sink transport processes of fluvial sediments in the South China Sea. Earth-Science Reviews 153, 238-273. 

Milliman, J.D., Syvitski, J.P.M., (1992). Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the ocean: The importance of small mountainous rivers. The Journal of Geology 100, 525-544.

Milliman, J.D., Farnsworth, K.L., Albertin, C.S., (1999). Flux and fate of fluvial sediments leaving large islands in the East Indies. Journal of Sea Research 41, 97-107.

Milliman, J.D., Farnsworth, K.L., (2011). River discharge to the coastal ocean: A global synthesis. Cambridge University Press, Cambridge, pp. 382. 

Petschick, R., Kuhn, G., Gingele, F., (1996). Clay mineral distribution in surface sediments of the South Atlantic: sources, transport, and relation to oceanography. Marine Geology 130, 203-229.

Rangin, C., Bellon, H., Benard, F., Letouzey, J., Muller, C., Sanudin, T., (1990). Neogene arc-continent collision in Sabah, Northern Borneo (Malaysia). Tectonophysics 183, 305-319.

Replumaz, A., Lacassin, R., Tapponnier, P., Leloup, P.H., (2001). Large river offsets and PlioQuaternary dextral strike-slip rate on the Red River fault (Yunnan, China). Journal of Geophysical Research 106, 819-836.

Revel, M., Sinko, J.A., Grousset, F.E., (1996). Sr and Nd isotopes as tracers of North Atlantic lithic particles’ Paleoclimatic implications. Paleoceanography 11, 95-113.

Sang, P.N., Liu, Z., Zhao, Y., Zhao, X., Pha, D.P., Long, HV., (2018). Chemical weathering in central Vietnam from clay mineralogy and major-element geochemistry of sedimentary rocks and river sediments. Heliyon 4, e00710.

Sang, P.N., Liu, Z., Stattegger, K., (2019). Weathering and erosion in central Vietnam over the Holocene and Younger Dryas: Clay mineralogy and elemental geochemistry from the Vietnam Shelf, western South China Sea. Journal of Asian Earth Sciences 179, 1-10.

Sang, P.N., Liu, Z., (2021). Terrigenous sediment variations in the western South China Sea and their implications to East Asian monsoon evolution during the last glacial-interglacial cycle. Quaternary International 580, 1-10. 

Sang, P.N., Liu, Z., Colin, C., (2022). Chemical weathering of the Mekong River basin with implication for East Asian monsoon evolution during the late Quaternary: Marine sediment records in the southern South China Sea. Frontiers in Earth Science 10, 1-17.

Schoenbohm, L.M., Whipple, K.X., Burchfiel, B.C., Chen, L., (2004). Geomorphic constraints on surface uplift, exhumation, and plateau growth in the Red River region, Yunnan Province, China. Geological Society of America Bulletin 116, 895-909.

Steuer, S., Franke, D., Meresse, F., Savva, D., Pubellier, M., Auxietre, J.-L., Aurelio, M., (2013). Time constraints on the evolution of southern Palawan Island, Philippines from onshore and offshore correlation of Miocene limestones. Journal of Asian Earth Sciences 76, 412-427.

Sultan, K., Shazili, N.A., (2009). Distribution and geochemical baselines of major, minor and trace elements in tropical topsoils of the Terengganu River basin, Malaysia. Journal of Geochemical Exploration 103, 57-68.

Suzuki, S., Shizuo, T., Graciano, P.Y., Sevillo, D.D., Daniel, K.A., (2000). Composition and provenance of the upper cretaceous to Eocene sandstones in central Palawan, Philippines: constraints on the tectonic development of Palawan. Island Arc 9, 611-626.

Tapponnier, P., Peltzer, G., Le Dain, A.Y., Armijo, R., Cobbold, P., (1982). Propagating extrusion tectonics in Asia: New insights from simple experiments with plasticine. Geology 10, 611-616.

Taylor, B., Hayes, D.E., (1980). The tectonic evolution of the South China Basin. In: Hayes, D.E. (Ed.), The Tectonic and Geologic Evolution of Southeast Asian Seas and Islands. Geophysical Monograph 23, pp. 89-104. 

Taylor, B., Hayes, D.E., (1983). Origin and history of the South China Sea Basin. In Hayes, D.E. (Ed.), the tectonic and geologic evolution of Southeast Asian seas and islands (Pt. 2). Geophysical Monograph 27, 23-56.

Wang, B., Clemens, S.C., Liu, P., (2003). Contrasting the Indian and East Asian monsoons: implications on geological timescales. Marine Geology 201, 5-21.

Wan, S., Toucanne S., Clift P.D., Zhao D.B., Bayon G., Yu Z.J., Cai G.Q., Yin X.B., Revillon S., Wang D.W., Li A.C. and Li T.G., (2015). Human impact overwhelms long-term climate control of weathering and erosion in Southwest China. Geology 43, 439-442.

Wan, S., Clift, P.D., Zhao, D., Hovius, N., Munhoven, G., France-Lanord, C., Wang, Y., Xiong, Z., Huang, J., Yu, Z., Zhang, J., Ma, W., Zhang, G., Li, A., Li, T., (2017). Enhanced silicate weathering of tropical shelf sediments exposed during glacial low stands: A sink for atmospheric CO2. Geochimica et Cosmochimica Acta 200, 123-144. 

Wang, J., Li, A., Xu, K., Zheng, X., Huang, J. (2015). Clay mineral and grain size studies of sediment provenances and paleoenvironment evolution in the middle Okinawa trough since 17 ka. Marine Geology 366, 49-61.

Wang, P., Wang, L., Bian, Y., Jian, Z., (1995). Late Quaternary paleoceanography of the South China Sea: Surface circulation and carbonate cycles. Marine Geology 127, 145-165. 

Webster, P.J., (1994). The role of hydrological processes in ocean-atmosphere interactions. Review Geophysical 32, 427-476.

Wei, G.J., Liu, Y., Ma, J.L., Xie, L.H., Chen, J.F., Deng, W.F., Tang, S., (2012). Nd, Sr isotopes and elemental geochemistry of surface sediments from the South China Sea: Implications for provenance tracing. Marine Geology 319-322, 21-34.

Wu, K., Shi, X., Lou, Z., Wu, B., Li, J., Zhang, H., (2021). Sedimentary Responses to Climate Changes and Human Activities Over the Past 7400 Years in the Western Sunda Shelf. Frontiers in Earth Science 9, 1-16.

Yang, S.Y., Jung, H.S., Lim, D., Li, C.X. (2003). A review on the provenance discrimination of sediments in the Yellow Sea. Earth Science Review 63, 93-120.

Zhao, S., Liu, Z., Colin, C., Zhao, Y., Wang, X., and Jian, Z., (2018). Responses the East Asian summer monsoon in the low‐latitude South China Sea to high‐latitude millennial‐scale climatic changes during the last glaciation: Evidence from a high‐resolution clay mineralogical record. Paleoceanography and Paleoclimatology 33, 1-20.

Zhang, W., Wei, X.Y., Zheng, J.H., Zhu, Y.L., Zhang, Y.J., (2012). Estimating suspended sediment loads in the Pearl River Delta region using sediment rating curves. Continental Shelf Research 38, 35-46.