网纹红土稀土元素地球化学特征的初步研究

稀土元素(REE)在揭示沉积环境,研究沉积物物源及成因方面具有重要的示踪意义。江西、湖南、浙江等地更新世加积型红土REE含量和分布特征的研究结果表明: ①除结核外,红土各类样品的REE总量变化于158.2～224.0 μg\5g-1之间。由大至小排序为:无网纹棕黄色土>无网纹均质红土>网纹红土。网纹层内白网纹REE含量高于红网纹。结核样品REE异常富集,是网纹红土母质的3～6倍,Ce富集为主要贡献者。②来自中亚热带地区不同红土沉积剖面的各类网纹红土样品,其稀土分布模式相似,与上地壳(UCC)稀土组成相近。比较研究发现,网纹红土母质与黄土高原黄土、镇江下蜀黄土、西峰第三纪红粘土的稀土配分模式非常一致,而与碳酸盐红土、花岗岩红土存在明显差异。这些特征暗示网纹红土母质与北方黄土红粘土间存在物源联系,网纹红土物质组成均匀,经历了高度混合,显示风成特性。③网纹红土稀土元素特征一方面继承了原始物质的特性,另一方面体现了南方湿热气候条件下,化学风化导致的再分馏特征。化学风化中,Eu未出现明显的再分馏,而Ce的再分馏显著。通常情况下,风化淋溶指数越小,Ce富集程度越高。然而,网纹化过程中Ce分馏特征显示出复杂性。     

亚热带第四纪沉积型红土与风化壳型红土的磁学特征对比

对浙江新昌玄武岩、花岗岩风化壳红土和江西南昌第四纪沉积型红土剖面的磁学特征进行了分析,结果表明,同一气候区内风化壳红土的磁学特征受母质特征影响较大。随着风化强度的增加,强磁性的玄武岩风化壳磁化率先减小后增加,磁性矿物颗粒先变粗后变细,弱磁性的花岗岩风化壳磁化率逐渐增加,磁性矿物颗粒逐渐变细。第四纪沉积型红土剖面中,均质红土磁化率远大于网纹红土,磁性矿物颗粒亦较网纹红土层细。这些差别说明了第四纪沉积型红土剖面中均质红土与网纹红土不完全相同的物质来源。     

岭南东江流域一级阶地网纹红土的时代及其粒度特征

岭南东江流域临江剖面含一套总厚约4.35 m的弱网纹红土和强网纹红土,其顶部年龄为71.40±6.60 TL kaB.P.,近底部50 cm年龄为99.10±5.90 OSL kaB.P..粒度结果显示,弱网纹红土和强网纹红土都为粉砂质粘土,但前者颗粒比后者要粗,前者含较多的砂(>50 μm),在粒度频率分布上呈显著双峰态;后者含较多粉砂和粘土,呈近似单峰态.以粘土或胶体粘土含量反映的强、弱网纹红土的风化程度与深海Specmap和Sulu sea氧同位素曲线指示的末次间冰期-末次冰期早期的全球冰量和西太平洋海面温度变化的趋势均颇为相似.这些证据表明,临江剖面网纹红土的形成时代应属晚更新世,即末次间冰期至末次冰期早期.     

亚热带第四纪沉积型红土与风化壳型红土的磁学特征对比北大核心CSCD

对浙江新昌玄武岩、花岗岩风化壳红土和江西南昌第四纪沉积型红土剖面的磁学特征进行了分析,结果表明,同一气候区内风化壳红土的磁学特征受母质特征影响较大。随着风化强度的增加,强磁性的玄武岩风化壳磁化率先减小后增加,磁性矿物颗粒先变粗后变细,弱磁性的花岗岩风化壳磁化率逐渐增加,磁性矿物颗粒逐渐变细。第四纪沉积型红土剖面中,均质红土磁化率远大于网纹红土,磁性矿物颗粒亦较网纹红土层细。这些差别说明了第四纪沉积型红土剖面中均质红土与网纹红土不完全相同的物质来源。     

庐山JL剖面红土磁化率特征及古环境记录

江西九江庐山地区JL剖面红土磁化率测试结果表明:1.典型网纹红土的磁化率远小于弱网纹红土和棕黄色黄土-古土壤,数值上,棕黄色黄土-古土壤是网纹红土的2.33倍.剖面各层段频率磁化率均值变化于10.09％～ 13.71％,且与磁化率显著正相关,表明风化成土作用中形成的超顺磁性颗粒对红土磁性增强具有重要贡献.2.湿润气候和土壤渍水的假潜育环境下铁磁性矿物易于分解、转化、淋失,这可能是导致网纹红土磁化率异常偏小的主因.从而在剖面上磁化率与CIA变化趋势相反,两者峰谷波动又基本一致.3.结合ESR年代,JL红土磁化率沿剖面自下而上分为4个波动式增大的阶段,可与早更新世以来季风环流演变过程中的几个重要转折期对应,记录了大尺度内的古环境变化信息.早更新世以来该区环境湿润程度波动式减弱,气候自中更新世以来由湿热向干冷转变.     

对庐山东麓第四纪沉积物物源及新构造运动的新认识

根据在庐山山上和庐山东麓采集的基岩和沉积物砾石标本薄片鉴定，发现山上基岩和山麓沉积物在岩性之间没有必然的联系。山麓大多数沉积物在岩性和沉积相上类似于白砂井组，作者认为该沉积物主要是古赣江上游搬运来的物质。论证了网纹红土主要是中更新世初湿热低平地形下形成，而庐山现今１０００－１２００ｍ高度存在着变位网纹红土，由此推论，庐山在网纹红土形成后（中更新世中期以来）的新构造运动中，山体抬升了约６００－８００     

安徽郎溪县十字镇第四纪红土理化性质及其古环境意义

第四纪红土广泛分布于中国长江中下游地区,是反映中国南方第四纪古环境的重要载体。基于安徽郎溪县十字镇一处典型黄棕色土-网纹红土剖面的155个样品的粒度分析,并结合磁化率、色度和漫反射光谱数据,再结合前人年代地层学和磁性地层学的研究,将郎溪十字镇剖面与长江中下游地区广泛分布的下蜀黄土进行对比,旨在探索该剖面红土的物源。并且对上部黄棕色土和下部埋藏红土的风化程度进行比较,进而揭示从网纹红土到黄棕色土的转变反映出的古气候古环境变化信息。结果表明:1)样品均不含2 mm的砾石,砂质量分数较少,以"风尘基本粒组"(10~50μm)为优势粒级,其次为黏粒(2μm),粒度组成特征反映了明显的风成特性;粒度频率曲线和粒度参数对比分析表明,网纹红土平均粒径较上覆黄棕色土细,细粉砂(2~10μm)和黏粒(2μm)更加集中,说明网纹红土沉积后经历了更强的风化成土过程;2)磁化率、色度和漫反射光谱数据分析表明,网纹红土较上覆黄棕色土含有更多的赤铁矿和针铁矿。这是因为网纹红土形成于中国南方一个极端湿润期,高温高湿的还原环境导致强磁性的亚铁磁性矿物部分被溶解转化为弱磁性矿物(如赤铁矿和针铁矿);3)郎溪十字镇剖面磁化率值与黏粒(2μm)质量分数具有很好的可比性,呈明显负相关关系,说明郎溪十字镇剖面的磁化率值具有指示风化作用强度的意义。郎溪十字镇剖面从上部黄棕色土到下部网纹红土的各项理化指标都具有非常明显的变化,可能反映了中国南方一次重大的气候转型事件,可以被视为长江中、下游地区对中更新世全球性重大气候变化的响应。     

中国南方第四纪红土的形成时代

通过对目前中国南方红土的不同测年方法和测年结果的详细对比和总结,得出南方第四纪红土不同层次的年代序列.上覆黄土沉积时间小于100kaBP;均质红土介于100～400kaBP;网纹红土400～80kaBP;下伏砾石层年龄大于800 ka BP.     

中国红土与自然地带变迁

我国第四纪冷期气候及自然地带变迁的研究较多,本文则专论暖期,根据棕红色土,红土,强风化红土网纹红土的时空分布,结合其它环境标志,论述亚热带北部,亚热带南部,热带这３个自然地带在上新世以来的４个暖期的配置,推断华北,长江中下游,华中,华南这４个区域的暖期气候变迁及其变幅。     

洞庭湖周边地区第四纪红土粒度特征及环境意义

第四纪风成红土广泛分布于中国南方,与北方的黄土同为反映第四纪古环境的重要载体。基于洞庭湖周边地区10 处剖面122 个红土样品的粒度分析,对该区红土沉积特征及其反映的环境意义进行探讨。结果显示：①样品均以粉砂（4~63 μm）为优势粒级,其次为粘粒（<4 μm）,砂含量很少,并富集“风尘基本粒级”（10~50 μm）,含量达33.23%~42.23%,粒度特征与典型的黄土、下蜀黄土、加积型红土样品相似,显著不同于湘潭洪冲积红土,也区别于本区砂岩风化壳红土,表明洞庭湖西、南、东缘丘陵岗地存在风成堆积成因的中亚热带风成加积型红土。② 黄棕色土、网纹黄棕色土、均质红土、网纹红土等4 类样品的粘粒含量由高到低的排序是网纹红土 >均质红土 >网纹黄棕色土>黄棕色土;粉砂含量由高到低的排序正好相反。结合粒度参数推测,黄棕色土发育时期,沉积作用增强,粒度变粗,分选性较好;网纹红土发育时期,沉积作用较弱,风化成壤作用强,细颗粒含量增多,分选性相对较差。这可能反映了洞庭湖地区中更新世至晚更新世冬季风加强,风化减弱的气候变化过程。③ 沿冬季风主导风向（偏北风）,洞庭湖周边地区红土的M_φ、Md值（φ值）自北向南增大（变细）,风成组分（10~63 μm）百分含量随之减少,<2 μm组分百分含量自北向南略有增加。这种趋势提供了组成该地区加积型红土的粉尘由偏北向南传输的风成证据和母质风化程度向南增强的环境信息。     

庐山羊角岭红色泥砾泥石流成因质疑——与施雅风、邓养鑫商榷

作者根据庐山羊角岭红色泥砾的岩性特征,从地形和堆积物的宏观和微观特征进行分析研究,得出庐山有第四纪冰川。     

萨拉乌苏河地区粘土矿物组合分析与古气候的关系

萨拉乌苏河嘀哨沟湾剖面中晚更新统下部萨拉乌苏组,晚更新统上部的城川组中部,全新统中下部河湖沉积或黑垆土中的粘土矿物组合以伊利石为主,但伴有少量的高岭石类矿物;而晚更新统上部的城川组上下部,全新统上部嘀哨沟湾组以风成沙为主的粘土矿物组合均以伊利石-绿泥石为主,并有少量的蒙脱石。萨拉乌苏河雷家咀子、马达渠以北西北部梁地的第四纪地层中的粘土矿物组合与萨拉乌苏河嘀哨沟湾剖面的结果基本吻合。这表明本区第四纪风成沙与黄土是在相对干冷气候下沉积的,而河湖相、湖沼相及古土壤是在相对暖湿的气候下形成的。由本区第四纪地层中的粘土矿物组合,反映自晚更新世以来,本区气候曾经历暖湿→干冷→温湿→干冷→暖湿→干冷的多次更替,大体与北半球的玉木——里斯间冰期、前玉木冰期、玉木间冰阶、玉木主冰期、冰后转暖期和新冰期气候变化趋势一致。     

关中地区全新世大暖期的土壤与气候变迁

资料表明,关中地区全新世大暖期土壤中的CaCO₃受到了明显淋溶,部分土壤的CaCO₃淀积层脱离了粘化层,发育了淋溶性土壤所特有的风化淋滤母质层;该层土壤发生了明显的化学粘化作用,并有Fe₂O₃和 Al₂O₃形成以及亚热带土壤所具有的淀积型红色光性粘土胶膜发育;粘土胶膜含量明显大于淋溶褐土而与黄棕壤接近。由此得出,全新世中期成壤作用比现今显著强,土壤应为发育弱的黄棕壤,当时气候比今明显暖湿;在全新世中期,来自东南的夏季降水气团能够较频繁地到达该区,秦岭已失去温带与亚热带气候分界线的作用,其南北两侧均为亚热带气候。     

西藏南迦巴瓦峰地区第四纪环境探讨

本文根据西藏南迦巴瓦峰地区第四纪沉积物特征和孢粉分析结果,讨论了环境变化问题。指出,中更新世以来南峰地区抬升约2000—3000米,全新世抬升约600米,并对气候变化作了论述。     

关中平原420-350 ka BP的古土壤与环境

通过对关中平原双竹村剖面、寇家坡剖面以及蓝田田家坡剖面、三官庙剖面、长安四府村剖面和宝鸡马家塬剖面黄土沉积中第4层古土壤的分析，发现西安、长安、蓝田和宝鸡中更新世中期发育的第4层古土壤已转变成为风化壳，厚度变化在3．5～3．7m之间。它由4层组成，最上部的第1层是发育好的红棕色粘化层(Bts)，第2层是具有铁质胶膜的风化淋滤黄土层(Cs)，第3层是不含铁质胶膜的风化淋滤黄土层(Cl)，第4层是CaCO3结核层(Ck)。对风化剖面中CaCO3含量、pH值、黏土含量，元素Sr、Fe2O3和Al2O3分析，表明该风化剖面受到了较强烈的风化淋溶和黏土化作用，并指示当时的风化淋滤深度明显超出了土壤粘化层的厚度。粘化层中黏土胶膜具亚热带土壤胶膜特征，具超微晶粒结构，由新生的蒙脱石、高岭石和伊利石微晶粒构成，明显定向排列，这是其具有光性的原因。风化壳型古土壤的发育表明，在距今42．35万年前后，黄土高原东南部盛行亚热带气候。这一古土壤剖面构型为Bts-Cs-Cl-Ck-C，它发育时的年平均温度和降水量分别约为16℃和1000mm，比现代关中平原高约30℃和400mm。     

华东喀斯特地貌发育过程与古地理背景

本文探讨古地理环境与喀斯特发育的关系。认为本区喀斯特地貌发育过程的特点是:从行星风型到季风型喀斯特,具有不同强度的多期性,造成南北方喀斯特形态归并与兼容,以及南北过渡性与区域分异。     

衡阳盆地红土剖面的磁化率、Rb/Sr值及其古气候指示意义

通过对衡阳市区高兴红土剖面元素含量分析、磁化率分析和ESR年代测定,探讨该剖面的低频磁化率值（χ_lf）、Rb/Sr值、化学蚀变指数（CIA）、退碱系数（Bc）和化学淋溶系数（BA）等的分布特征及其古气候意义。研究表明：① 样品Rb/Sr值与化学风化参数值有显著的相关性,磁化率值与化学风化参数值有很好的相关性,Rb/Sr比值和磁化率值一同可以作为红土沉积古环境变化的替代性指标,极好地记录了衡阳盆地更新世以来古气候的变化,大致可以划分为3个阶段：2.23~1.323 Ma B.P.期间,Rb/Sr值和磁化率值为相对高值区,气候特征为温暖湿润;1.323~0.76 Ma B.P.期间,Rb/Sr值、低频磁化率值和CIA值呈现最高值区,气候为本区最温暖湿润阶段;0.763 Ma B.P. 以来,Rb/Sr值、磁化率值和CIA值为最低值区域,气候特征为温暖干燥。② Rb/Sr值、低频磁化率值、CIA值曲线从剖面底部往上呈现出先波动递增后快速递减的变化趋势,反映了衡阳盆地早更新世以来,气候整体上是由暖湿向温干的方向发展。     

Quaternary soil chronosequences on terraces of the Susquehanna river, Pennsylvania

Susquehanna River terraces are used to establish time lines along a 150 km reach of the river, from the Lower Piedmont to the edge of the Appalachian Plateau. This is achieved by generating soil chronosequences at two locations — Marietta, PA, in the Lower Piedmont, and Muncy, PA, near the glacial border on the boundary between the Valley and Ridge province and the Appalachian Plateau. These sites preserve the most complete record of fluvial incision on the Susquehanna River with flights of seven Quaternary terraces ranging in elevation from 3 m to 51 m above the modern river.Soil characteristics used to develop the soil chronosequences include complexity of horizonization, thickness of B horizon, clay content of B horizon, soil color, CBD extractable Fe, Al, and Mn, total extractable Fe, and clay mineralogy. Terrace age constraints are based on soil development, correlation to regional glacial stratigraphy, correlation to dated fluvial and glaciofluvial deposits, and by paleomagnetic analysis of sediments. Terrace ages at the Muncy site range from modern (< 150 ybp) to Middle Middle through Early Middle Pleistocene (∼ 300 ka to ∼ 770 ka). Marietta has terrace ages ranging from modern (< 150 ybp) to Early Pleistocene through Late Pliocene (∼ 770 ka to ∼ 2400 ka).     

镇江下蜀土剖面的化学风化强度与元素迁移特征

对镇江下蜀土剖面的化学风化强度及元素迁移特征进行了研究, 结合与黄土高原第四纪黄土、古土壤、晚第三纪红粘土以及安徽宣城风成红土等典型风成堆积剖面的对比分析, 得出如下结论: (1) 镇江下蜀土剖面经历了中等强度的化学风化, 明显强于洛川黄土以及古土壤, 显著弱于宣城风成红土, 而与西峰晚第三纪红粘土非常接近。下蜀土的化学风化过程及 其与其他风成堆积剖面风化强度的差异主要受气候条件的控制, 气候条件通过年平均温度和年降水量对化学风化的地球化学环境起重要的影响, 其中降水因素在化学风化过程中可能起着更为重要的制约作用。(2) 镇江下蜀土剖面风化过程中, 绝大部分常量元素的地球化学行为 表现为迁移淋失, 仅Fe 和Ti 轻微富集, 元素的活动性由强至弱依次为: P > Na > Ca > Mg > K > Fe²⁺ > Si > Mn > Al > Ti > Fe³⁺; 常量元素的迁移特征揭示下蜀土的化学风化已经完成初级阶段的去Ca、Na 过程, 并初步进入到去K 风化的中级阶段; 微量元素除Sr、Ga 迁移淋 失外, Th、Ba、Cu、Zn、Co、Ni、Cr、V 等均表现出富集特征, 这可能与下蜀土风化成壤过 程中的生物地球化学过程以及粘粒、有机质对微量元素的吸附作用有关。(3) 元素迁移在剖面 中的变化特征揭示, 在0.24 Ma 之前的中更新世早、中期, 该区气候较为暖湿, 兼有干湿交替的特征; 中更新世晚期气候偏干凉, 风化淋溶最弱; 至晚更新世早期则又出现一段明显暖湿的成壤时期, 形成下蜀土剖面中的S1 古土壤层。总之, 中更新世以来本区气候整体上向干凉的方向发展。