Geochemical characteristics and implications of sediments in the piedmont of southwestern Qaidam Basin， China

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00154

Journal of Desert Research ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (1): 222-233.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00154

Geochemical characteristics and implications of sediments in the piedmont of southwestern Qaidam Basin， China

Siyue Zhang(), Jiyan Li(), Yaoyao Zhang, Dehua Xu

School of Geography Science，Taiyuan Normal University，Jinzhong 030619，Shanxi，China

Received:2022-10-17 Revised:2022-11-27 Online:2023-01-20 Published:2023-01-17
Contact: Jiyan Li

Abstract

Abstract:

This paper selected the piedmont dune area in southwest margin of Qaidam Basin as the study area， used geochemical element analysis， elucidated the characteristics of geochemical elements of different types of surface sediments in the study area， discussed the weathering characteristics， material sources and transport process. The results indicated that major elements of the sediments are predominated by SiO₂， Al₂O₃， and CaO， and the average total content was more than 83%， while the higher content of trace elements were Cl， Ba， Sr and Zr. Compared to the average content of chemical elements for the upper continental crust， the main element CaO was slightly enriched， and the trace element As was highly enriched， and Co was slightly enriched. The variation range of CIA in the study area was small， between 40.90 and 53.05， with an average of 47.51. The degree of chemical weathering was weak， and all of them were in the early stage of weathering. The ratio of characteristic elements indicated that the sediments in the study area had the same material source. The clastic materials generated from the weathering and denudation of the rocks in the East Kunlun Mountains at the southwest margin of the Qaidam Basin were transported to the piedmont and accumulated under the action of seasonal water flow， forming a widespread piedmont alluvial proluvial plain， and then formed the current surface landscape through wind erosion. This study can not only enrich the research content of regional aeolian geomorphology， but also provide theoretical basis for the prevention and control of regional aeolian sand disasters.

Key words: sand source, geochemical characteristics, sand dune, Qaidam Basin

CLC Number:

P931.3

Siyue Zhang, Jiyan Li, Yaoyao Zhang, Dehua Xu. Geochemical characteristics and implications of sediments in the piedmont of southwestern Qaidam Basin， China[J]. Journal of Desert Research, 2023, 43(1): 222-233.

Figures/Tables 10

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样品编号	位置	海拔/m	样品编号	位置	海拔/m
GB1	36°49′17″N、93°20′03″E	2 923.0	QD3	37°47′05″N、91°07′40″E	3 179.4
GB2	36°51′41″N、93°02′21″E	2 961.4	QD4	37°48′28″N、91°10′15″E	3 182.8
GB3	36°52′24″N、92°59′11″E	2 994.4	QD5	37°56′31″N、91°13′58″E	2 960.5
GB4	37°08′46″N、92°26′06″E	3 028.6	QD6	37°00′07″N、92°45′25″E	3 018.3
GB5	37°16′45″N、92°27′22″E	2 917.0	QD7	37°32′38″N、91°53′45″E	3 106.8
GB6	37°15′51″N、92°21′03″E	3 009.1	QD8	36°49′19″N、93°01′51″E	3 040.1
GB7	37°19′38″N、92°04′31″E	3 293.1	QD9	36°47′49″N、93°16′01″E	2 969.2
GB8	37°36′24″N、91°57′57″E	3 006.9	QD10	36°47′49″N、93°16′01″E	2 969.2
GB9	37°33′25″N、91°54′02″E	3 077.9	QD11	37°37′11″N、91°33′50″E	3 206.9
GB10	37°32′47″N、91°54′01″E	3 089.8	QD12	36°55′30″N、92°54′57″E	2 987.0
GB11	37°47′02″N、91°07′24″E	3 178.3	QD13	37°08′20″N、92°20′49″E	3 130.2
GB12	37°48′38″N、91°10′30″E	3 169.8	QD14	37°33′10″N、91°55′30″E	3 097.0
GB13	37°56′33″N、91°14′03″E	2 952.7	QD15	37°48′39″N、91°10′31″E	3 166.9
GB14	37°47′09″N、91°41′52″E	2 934.0	R1	36°49′30″N、93°20′29″E	2 914.5
GB15	37°37′11″N、91°33′46″E	3 208.8	R2	36°50′12″N、93°02′45″E	2 987.4
QJD1	37°32′38″N、91°53′45″E	3 108.5	R3	36°52′44″N、92°58′21″E	2 996.2
QJD2	36°55′30″N、92°54′57″E	2 987.0	R4	37°21′21″N、92°02′05″E	3 300.7
QJD3	37°08′20″N、92°20′49″E	3 130.2	R5	37°48′39″N、91°10′40″E	3 139.3
QJD4	37°33′10″N、91°55′30″E	3 096.9	R6	37°37′03″N、91°33′59″E	3 207.7
QD1	37°19′40″N、92°04′33″E	3 293.3	L1	36°49′05″N、93°19′55″E	2 926.5
QD2	37°33′28″N、91°53′45″E	3 074.3	L2	37°05′00″N、92°45′23″E	2 883.5

样品编号	位置	海拔/m	样品编号	位置	海拔/m
GB1	36°49′17″N、93°20′03″E	2 923.0	QD3	37°47′05″N、91°07′40″E	3 179.4
GB2	36°51′41″N、93°02′21″E	2 961.4	QD4	37°48′28″N、91°10′15″E	3 182.8
GB3	36°52′24″N、92°59′11″E	2 994.4	QD5	37°56′31″N、91°13′58″E	2 960.5
GB4	37°08′46″N、92°26′06″E	3 028.6	QD6	37°00′07″N、92°45′25″E	3 018.3
GB5	37°16′45″N、92°27′22″E	2 917.0	QD7	37°32′38″N、91°53′45″E	3 106.8
GB6	37°15′51″N、92°21′03″E	3 009.1	QD8	36°49′19″N、93°01′51″E	3 040.1
GB7	37°19′38″N、92°04′31″E	3 293.1	QD9	36°47′49″N、93°16′01″E	2 969.2
GB8	37°36′24″N、91°57′57″E	3 006.9	QD10	36°47′49″N、93°16′01″E	2 969.2
GB9	37°33′25″N、91°54′02″E	3 077.9	QD11	37°37′11″N、91°33′50″E	3 206.9
GB10	37°32′47″N、91°54′01″E	3 089.8	QD12	36°55′30″N、92°54′57″E	2 987.0
GB11	37°47′02″N、91°07′24″E	3 178.3	QD13	37°08′20″N、92°20′49″E	3 130.2
GB12	37°48′38″N、91°10′30″E	3 169.8	QD14	37°33′10″N、91°55′30″E	3 097.0
GB13	37°56′33″N、91°14′03″E	2 952.7	QD15	37°48′39″N、91°10′31″E	3 166.9
GB14	37°47′09″N、91°41′52″E	2 934.0	R1	36°49′30″N、93°20′29″E	2 914.5
GB15	37°37′11″N、91°33′46″E	3 208.8	R2	36°50′12″N、93°02′45″E	2 987.4
QJD1	37°32′38″N、91°53′45″E	3 108.5	R3	36°52′44″N、92°58′21″E	2 996.2
QJD2	36°55′30″N、92°54′57″E	2 987.0	R4	37°21′21″N、92°02′05″E	3 300.7
QJD3	37°08′20″N、92°20′49″E	3 130.2	R5	37°48′39″N、91°10′40″E	3 139.3
QJD4	37°33′10″N、91°55′30″E	3 096.9	R6	37°37′03″N、91°33′59″E	3 207.7
QD1	37°19′40″N、92°04′33″E	3 293.3	L1	36°49′05″N、93°19′55″E	2 926.5
QD2	37°33′28″N、91°53′45″E	3 074.3	L2	37°05′00″N、92°45′23″E	2 883.5

样品		SiO₂	Al₂O₃	TFe₂O₃	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	P₂O₅	TiO₂	MnO	CIA
GB（n=15）	平均值	63.78	9.67	2.43	6.37	1.75	2.41	2.43	0.11	0.40	0.05	47.95
GB（n=15）	变异系数	0.08	0.08	0.20	0.24	0.18	0.14	0.19	0.19	0.21	0.20	/
QJD(n=4)	平均值	67.71	10.24	2.19	5.25	1.55	2.67	2.57	0.09	0.34	0.04	47.55
QJD(n=4)	变异系数	0.07	0.10	0.30	0.37	0.36	0.14	0.16	0.29	0.38	0.31	/
QD(n=15)	平均值	70.49	10.50	1.73	4.59	1.08	2.69	2.92	0.06	0.26	0.03	45.63
QD(n=15)	变异系数	0.05	0.07	0.18	0.35	0.24	0.05	0.10	0.12	0.24	0.18	/
R(n=17)	平均值	67.41	10.28	2.48	5.46	1.54	2.50	2.50	0.10	0.38	0.05	48.72
R(n=17)	变异系数	0.07	0.06	0.27	0.29	0.31	0.13	0.15	0.32	0.32	0.27	/
L(n=2)	平均值	70.98	10.80	1.70	4.30	1.12	2.85	2.63	0.07	0.23	0.04	47.89
L(n=2)	变异系数	0.04	0.03	0.20	0.11	0.22	0.12	0.08	0.13	0.20	0.17	/
DQ	/	58.88	10.62	3.61	7.74	2.14	2.04	2.14	/	0.53	/	71.59
ZYC	/	66.93	12.60	3.56	0.80	1.43	2.73	1.73	0.08	0.65	0.03	64.09
CK	/	71.54	10.91	2.10	0.94	0.96	2.48	1.87	0.03	0.61	0.03	59.63
WL	/	70.49	14.11	2.81	0.68	1.20	3.24	1.55	0.04	0.72	0.02	66.23
GJS	/	69.55	12.34	3.59	0.91	1.42	2.58	1.86	0.06	0.70	0.04	62.70
DDL	/	55.66	11.04	4.46	10.30	2.68	2.38	1.41	0.15	0.71	0.08	60.50
TG	/	62.80	9.63	2.30	9.05	1.96	1.98	2.36	0.09	0.36	0.05	68.75
UCC	/	65.89	15.17	5.00	4.19	2.20	3.39	3.89	0.20	0.50	0.06	47.92
PAAS	/	62.80	18.90	7.22	1.30	2.20	3.70	1.20	0.16	1.00	0.11	70.38

样品		SiO₂	Al₂O₃	TFe₂O₃	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	P₂O₅	TiO₂	MnO	CIA
GB（n=15）	平均值	63.78	9.67	2.43	6.37	1.75	2.41	2.43	0.11	0.40	0.05	47.95
GB（n=15）	变异系数	0.08	0.08	0.20	0.24	0.18	0.14	0.19	0.19	0.21	0.20	/
QJD(n=4)	平均值	67.71	10.24	2.19	5.25	1.55	2.67	2.57	0.09	0.34	0.04	47.55
QJD(n=4)	变异系数	0.07	0.10	0.30	0.37	0.36	0.14	0.16	0.29	0.38	0.31	/
QD(n=15)	平均值	70.49	10.50	1.73	4.59	1.08	2.69	2.92	0.06	0.26	0.03	45.63
QD(n=15)	变异系数	0.05	0.07	0.18	0.35	0.24	0.05	0.10	0.12	0.24	0.18	/
R(n=17)	平均值	67.41	10.28	2.48	5.46	1.54	2.50	2.50	0.10	0.38	0.05	48.72
R(n=17)	变异系数	0.07	0.06	0.27	0.29	0.31	0.13	0.15	0.32	0.32	0.27	/
L(n=2)	平均值	70.98	10.80	1.70	4.30	1.12	2.85	2.63	0.07	0.23	0.04	47.89
L(n=2)	变异系数	0.04	0.03	0.20	0.11	0.22	0.12	0.08	0.13	0.20	0.17	/
DQ	/	58.88	10.62	3.61	7.74	2.14	2.04	2.14	/	0.53	/	71.59
ZYC	/	66.93	12.60	3.56	0.80	1.43	2.73	1.73	0.08	0.65	0.03	64.09
CK	/	71.54	10.91	2.10	0.94	0.96	2.48	1.87	0.03	0.61	0.03	59.63
WL	/	70.49	14.11	2.81	0.68	1.20	3.24	1.55	0.04	0.72	0.02	66.23
GJS	/	69.55	12.34	3.59	0.91	1.42	2.58	1.86	0.06	0.70	0.04	62.70
DDL	/	55.66	11.04	4.46	10.30	2.68	2.38	1.41	0.15	0.71	0.08	60.50
TG	/	62.80	9.63	2.30	9.05	1.96	1.98	2.36	0.09	0.36	0.05	68.75
UCC	/	65.89	15.17	5.00	4.19	2.20	3.39	3.89	0.20	0.50	0.06	47.92
PAAS	/	62.80	18.90	7.22	1.30	2.20	3.70	1.20	0.16	1.00	0.11	70.38

样品	GB(n=15)		QJD(n=4)		QD(n=15)		R(n=17)		L(n=2)
	平均值	变异系数	平均值	变异系数	平均值	变异系数	平均值	变异系数	平均值	变异系数
Cl	1 937.61	1.51	493.33	0.71	162.11	0.76	605.25	1.31	206.40	0.75
V	49.17	0.19	42.73	0.36	33.02	0.23	47.75	0.29	28.70	0.14
Cr	43.07	0.26	30.35	0.45	24.31	0.30	35.57	0.39	17.10	0.35
Co	20.97	0.20	21.18	0.14	24.03	0.14	22.46	0.11	23.35	0.10
Ni	16.34	0.27	14.53	0.35	12.04	0.24	16.19	0.24	9.20	0.18
Cu	12.43	0.24	10.48	0.43	7.86	0.15	11.95	0.25	7.20	0.14
Zn	32.77	0.24	29.80	0.40	20.80	0.18	32.32	0.31	25.80	0.22
Ga	11.41	0.08	11.98	0.10	11.91	0.11	11.90	0.09	12.30	0.02
As	6.18	0.46	5.83	0.54	3.97	0.45	5.92	0.52	3.80	0.37
Rb	91.32	0.13	100.03	0.16	101.23	0.06	93.06	0.14	107.95	0.20
Sr	271.78	0.18	277.95	0.21	323.35	0.43	251.61	0.16	288.90	0.19
Y	18.43	0.14	16.05	0.24	14.11	0.16	17.35	0.26	13.90	0.32
Zr	264.35	0.42	215.53	0.73	103.30	0.22	190.23	0.50	120.95	0.19
Nb	10.07	0.14	9.10	0.16	8.39	0.21	9.95	0.25	7.05	0.29
Ba	555.85	0.09	590.48	0.05	622.24	0.06	557.42	0.13	700.90	0.10
La	32.46	0.22	30.48	0.23	30.27	0.17	33.17	0.16	37.05	0.17
Ce	68.26	0.27	64.10	0.29	65.15	0.23	69.30	0.17	80.30	0.16
Pb	18.86	0.30	16.78	0.17	15.73	0.14	18.24	0.06	18.00	0.04

Geochemical characteristics and implications of sediments in the piedmont of southwestern Qaidam Basin， China

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