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河流沉积物多来源于流域岩石风化物质的汇入,其物质组成受流域岩石类型、风化作用程度等因素的影响而不同。河流沉积物具有源区物质特征,它能够很好的保存从风化剥蚀到搬运沉积的整个过程、搬运路径以及气候信息。因此,开展河流沉积物的物源示踪研究,能有效确定物源区的区域位置及其母岩组合特征以及沉积物的输运路线等信息。钱塘江位于我国浙江省境内,北部毗邻长江口。钱塘江河口为典型的强潮型河口,在强烈的涌潮作用下,长江口沉积物及近海泥沙大量涌入至钱塘江河口区,深刻地影响着钱塘江河口区的沉积物特征。本文以钱塘江河流表层沉积物为研究对象,在钱塘江流域进行系统的河流沉积物采样,同时采集了流域表土、长江口及甬江沉积物等潜在物源区样品共计120件,对样品重点进行了磁性矿物XRD分析及碎屑矿物XRD分析,并结合活性铁含量分析,对河流沉积物进行物源判别,建立起表土-支流-干流沉积物源汇关系及其与长江来源物质的关系。得到以下主要结论:实验结果表明:(1)钱塘江流域河流沉积物中磁性矿物种类主要有磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿、针铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿和菱铁矿。XRD半定量结果显示磁铁矿含量在0.25%4.50%之间,平均值为0.66%;赤铁矿含量在0.50%5.37%之间,平均值为1.63%;磁赤铁矿含量在0.79%5.89%之间,平均值为2.26%;磁黄铁矿含量在0.04%0.39%之间,平均值为0.15%;针铁矿含量在0.16%2.37%之间,平均值为1.20%;钛铁矿含量在0.13%0.73%之间,平均值为0.36%;菱铁矿含量在0.08%0.99%之间,平均值为0.41%。对磁性矿物含量的空间变化趋势分析发现,干流河段从上游至下游,针铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿和菱铁矿含量在闻堰上游新安江及富春江较低,在闻堰下游钱塘江段及杭州湾呈现波动上升。赤铁矿、磁赤铁矿和钛铁矿含量在闻堰上游新安江及富春江较高,闻堰下游钱塘江段及杭州湾呈现波动下降。(2)钱塘江流域河流沉积物中碎屑矿物种类主要有石英、斜长石、钾长石、方解石、白云石和辉石。石英含量在35.09%76.01%之间,平均值为54.01%;斜长石含量在6.08%30.53%之间,平均值为16.17%;钾长石含量在3.59%26.46%之间,平均值为9.62%;方解石含量在0.01%8.91%之间,平均值为1.78%;白云石含量在0.53%9.28%之间,平均值为3.22%;辉石含量在5.49%29.47%之间,平均值为15.20%。石英、钾长石和白云母含量高值区主要分布在钱塘江流域上游,低值区主要分布在下游。斜长石、方解石和辉石含量高值区主要分布在钱塘江流域下游,低值区主要分布在上游。(3)钱塘江流域河流沉积物活性铁含量同样存在显著的空间差异。活性铁测试实验结果表明,闻堰上游河流沉积物活性铁总含量和Fe2+含量较低,Fe3+含量较高,闻堰下游河段则刚好相反。Fe3+/Fe2+值结果表明,闻堰下游钱塘江段和杭州湾沉积物属于弱氧化型,流域内其余河流沉积物及流域表土均属于氧化型。物源分析结果表明,闻堰上游河流沉积物与流域表土在磁性矿物特征、碎屑矿物特征和活性铁含量特征上显示出较好的一致性,其物质来源于流域表土汇入。其中,富春江沉积物主要来源于新安江、分水江和兰江沉积物,其余支流沉积物影响较小。闻堰下游钱塘江段和杭州湾沉积物主要受长江口沉积物影响,上游富春江沉积物及支流曹娥江和浦阳江沉积物对钱塘江段沉积物影响较小,甬江沉积物对杭州湾沉积物影响较小。研究表明,钱塘江流域河流沉积物的空间特征差异主要受物源影响。源区的化学风化作用强度和母岩岩性的差异使得土壤在形成过程中的矿物特征产生差异,不同源区物质在水动力作用下扩散范围不同,从而影响沉积物特征在空间上的分布差异性。