西安和宝鸡第5层古土壤铁质粘土结核的发现与研究

根据西安和宝鸡黄土中第5层红褐色古土壤的调查，在该层古土壤下部发现了红色铁质粘土结核，显微镜下和电子显微镜下的鉴定表明，铁质粘土结核是光性粘土胶膜聚集而成的，具有超微晶粒结构。铁质粘土结核主要由伊利石－蒙脱石混层粘土矿物组成，边表明西安与宝鸡地区第5层古土壤发育时的粘化作用为化学粘化或生物化学粘化，该地区第5层古土壤的铁质粘土结核迁出土壤粘化层底部的距离达1．0m，与江苏六合地区黄棕壤铁质粘土结核分布深度相同，指示该层古土壤发育时该区年均降水量可达1000mm左右。     

成都粘土与其下伏粘土粒度特征对比及古环境意义

成都粘土下伏地层为褐色粘土和网纹红土,揭示其沉积环境特征差异性对深入理解区域环境演变具有重要意义。通过对比分析三层粘土的粒度组成、粒径频率曲线、粒度参数和分形维数特征,探讨了三层粘土沉积环境的差异性。结果表明:(1)成都粘土及其下伏粘土均以粉砂(5～50μm)为主,相较北方黄土粘粒(5μm)含量偏高而Kd值偏低,且含较多100μm的粗颗粒。(2)三层粘土的粒度参数特征与典型风成黄土相似而明显区别于河湖相沉积物。(3)褐色粘土具有较高的粗粉砂(10～50μm)含量和较大的粒径分布偏度、峰度值,而平均粒径(φ值)和分形维数最小;成都粘土标准偏差为最大,峰度最小,而网纹红土的平均粒径和分形维数最大。(4)三层粘土的粒度分形维数均与粒度组成、平均粒径和峰度呈显著相关性,而仅有褐色粘土分形维数与标准偏差和偏度具有显著相关性。(5)风化成土作用会影响沉积物粒度组成、粒度参数和分形维数,成都粘土和网纹红土较褐色粘土经历了较强的风化成土作用,三层粘土按沉积时间先后古气候特征表现为暖湿-冷干-暖湿的变化趋势。     

东营地区粉质粘土承载力取值浅析

东营地区粉质粘土承载力特征值在实际勘察过程中确定标准不一,依据不同往往差值较大,对该地区浅层的粉质粘土层进行专门的统计分析与研究,力求科学地确定粉质粘土层的承载力,具有重要的研究意义。可为基础设计提供较为准确的依据,同时对于指导具体工程勘察工作、建立地区经验值具有积极作用。     

青海喇家遗址全新世中期土壤与泥流沉积物地球化学特征

通过对青海官亭盆地详细的野外考察,在民和县喇家遗址北部发现了典型的全新世中期风成黄土古土壤剖面。经过详细的野外考察、系统采样和地球化学元素分析、粒度、磁化率等指标测定,从剖面中初步鉴别出两组红粘土质泥流沉积层(RC_1、RC_2),分别记录了发生在3850 a B.P.至3600 a B.P.期间的两场大型泥流事件。该研究主要对剖面中两层红色粘土质泥流沉积层与古土壤层以及岗沟源区沉积物的地球化学性质进行对比研究。结果表明:(1)两层红粘土层均为喇家遗址后山沟源区域的暴雨山洪泥流堆积物,粘土质细粉沙质地,层次混乱,随古地面地形起伏变化,含沙石、黄土团块、陶片和木炭屑等。(2)单个泥流堆积层中,元素含量变化剧烈且有极值出现,这是多次暴雨泥流间歇性发生的有力证据。(3)两层红色粘土层与岗沟源区第三纪红粘土的理化特征都极为相近,据此,可推断出该剖面中两层红粘土层均源自北侧谷坡大红山(第三纪红色粘土)地区的大规模暴雨山洪泥流。这些研究成果对于深入理解黄河上游地区史前环境变化及其产生的自然灾害、人类活动之间的关系具有重大的科学价值。     

王峪口水库库岸滑坡特征及形成机制

王峪口水库库岸滑坡地层主要为一套上新统砾石层、夹砂层、粘土层．区内滑坡具有明显的分期性与群发性特点．滑坡形成的主要原因是该套地层夹有饱水软化的粘土层和易于液化的饱水砂层;地震则可能是其触发因素．     

“成都粘土”的成因、物源、时代及其古环境问题

"成都粘土"由Thorp和Dye于1936年命名,用以指示分布在四川盆地西部、西北部丘陵及高阶地上的含钙质结核粘土。Thorp和Dye并提出,"成都粘土"可能是遭受风化的风尘堆积。在四川盆地西北部,发育完整的第四纪粘土剖面,自上而下可分为三层:"成都粘土"、褐色粘土及网纹红土。在Thorp和Dye之后的70多年间,"成都粘土"成为土壤学家、地理学家和地质学家所共同关注的研究对象。但是,"成都粘土"的成因、物源、时代及其古环境意义,以及"成都粘土"与青藏高原黄土、黄土高原黄土的关系是一个长期争论的、有待解决的科学问题。"成都粘土"作为可能的风成堆积,针对其的研究,对认识和了解地质时期,尤其是冰期和冰消期四川盆地西部及其周边地区风向、大气环流格局及强度,以及风尘源区的植被覆盖及干旱化等古环境变化是十分有意义的。此外,"成都粘土"及其下伏的褐色粘土和网纹红土是著名的超固结性、胀缩性和裂隙性粘土,对于这一特殊土体的研究亦具有重要的理论和实践意义。为此,就有关成都粘土的研究历史进行了回顾,并对今后的研究工作提出如下建议:1.深入调查成都粘土的分布范围及其地貌分布特征;2.开展成都粘土的精细年代学研究并建立标准剖面;3.褐色粘土和网纹红土的成因及物源的深入研究;4.确认"成都粘土"、褐色粘土及网纹红土三者间的关系及可能存在的沉积间断;5.阐明"成都粘土"与川西高原黄土、黄土高原黄土之间的物源关系;6.重建"成都粘土"的风尘传输过程及机制;7.探索各层粘土的成因及后期风化改造对其超固结性、胀缩性和裂隙性发育的影响。     

黄海粘土沉积物的来源与分布

本文根据区域自然地理原理,划分黄海粘土沉积物的补给区,在粘土矿物鉴定的基础上,用法方程定量探明黄海粘土沉积物的来源与分布,绘出黄海粘土沉积物分布图。图示:黄海来源于长江的粘土沉积物的分布面积,占其总面积的56.5%,来源于黄河的占43.5%。粘土沉积物的分布同洋流、海流的分布相吻合。     

第四纪洞庭盆地临澧凹陷构造-沉积特征与环境演化

临澧凹陷为第四纪洞庭盆地西部的一个次级构造单元,居于武陵隆起和太阳山隆起之间.通过地表地质调查和钻孔资料对临澧凹陷第四纪构造-沉积特征与环境演化进行了研究.凹陷呈SN向,全长约55 km,宽5～10 km.受SN向雷公庙断裂和渐水断裂控制,凹陷中央形成断槽.凹陷分为南、北两段,其间前第四纪基底上凸.在凹陷北段,中央断槽内为最厚达270 m的中更新世洞庭湖组,其主体为含砾粘土与粘土互层,顶部为粘土、含粉砂质粘土;断槽东面自西往东依次为中更新世中期白沙井组(含粉砂质)湖相粘土和更新世残坡积层;断槽西面依次为白沙井组(含粉砂质)湖相粘土和中更新世早期新开铺组砾石层,后者组成基座阶地.在凹陷南段,中央断槽内中更新世早期-中期沉积厚100 m左右,顶部为湖相粘土,往下为冲积层;断槽东面发育白沙井组冲积砂砾层;断槽西面依次发育白沙井组和新开铺组,前者自下而上分别为冲积含砾砂层和湖相粘土,后者为冲积砂砾层并组成堆积阶地.根据地貌、沉积和断裂特征,重塑临澧凹陷构造活动与环境演化过程:中更新世早期渐水由西部进入临澧凹陷区后向南汇入沅水,于凹陷南段形成冲积层;同时来自西面山地的次级水系于凹陷西缘形成砾石层.中更新世中期受两侧正断裂控制中央断槽开始形成并接受沉积,其中北段断槽形成相对封闭的湖泊,南段断槽为河流环境;与此同时,断槽西面相对抬升并遭受剥蚀,稍后南段尚形成白沙井组冲积层.中更新世中后期临澧凹陷南、北段均产生扩张并处于湖泊环境,于中央断槽和两侧边缘形成泥质沉积.中更新世晚期构造反转,临澧凹陷整体抬升、遭受剥蚀且地表粘土发生网纹化,同时具有自西向东的掀斜,造成凹陷西侧水系更为发育.晚更新世因切割和剥蚀而形成丘岗地貌,并形成改造型或坡积型的褐色铁锰裂隙土.临澧凹陷的形成受控于区域伸展断陷背景,并可能与断裂走滑拉分有关.     

内蒙古奈曼旗中部沙地土壤剖面特征

通过对奈曼旗中部不同沙地土壤剖面特征和有机质含量分布的分析认为:灌溉农田土壤具有8层结构,沙层与粘土层交错叠置。旱作农田土壤虽然也具有8层结构,但是只有一层粘土,撂荒地土壤只有3层,而且完全是沙层,保水保肥性能最差。此外,灌溉农田土壤0~30 cm土层的有机质的含量约0.712 g·cm^-3,旱作农田和撂荒地相应土壤层的有机质含量分别只有0.403g·cm^-3和0.420 g·cm^-3。同一土壤剖面的有机质含量随着深度的增加而减少。     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖沉积的年代学研究

柴达木盆地中部西台吉乃尔盐湖成因及其年代框架还存在争议。通过应用光释光测年法（OSL）和放射性碳测年法（AMS¹⁴C）测定两支分别来自该盐湖中部及东部边缘区域的岩芯,获得4个OSL和5个AMS¹⁴C年代数据。结果表明：（1） 对于老于30 ka的样品放射性碳测年法存在明显的年代低估,而对于年轻样品则存在约4.0 ka的碳库效应,相对而言光释光测年方法具有一定的合理性。（2） 两支岩芯顶部粉砂质粘土层形成于约0.3 ka,中部含粉砂质粘土盐层形成于大约4.0 ka,底部粉砂质粘土层则至少形成于70 ka 之前。     

丹棱-思濛砾石层成因与时代

根据组成丹棱-思氵蒙砾石层的不同岩性的砾石的统计分析,论证了该砾石层的物源区。应用粒组分析资料经数据处理取得的趋势分布所显示的砾石分选性和递变规律,并应用沃克划分砾岩成因类型的组构标志,判别砾石层成因。最后根据砾石的风化程度和川西前陆盆地第四纪演化特征,以及青衣江阶地位相所显示的第四纪沉积物序次,论述了丹棱-思氵蒙砾石层的形成时代。结论认为,丹棱-思氵蒙砾石层为冲积成因,物源区为青衣江流域,为古青衣江出山后在前陆盆地中充填的冲积扇,当时青衣江古河道由洪雅黄坪流经丹棱最后在思氵蒙汇入岷江。现代的丹棱-思氵蒙河是青衣江改道出平羌峡汇入大渡河后残留下来的断头河。砾石层的形成时代为早中更新世(Q12)。     

粘土矿物的提取、鉴定及其古气候意义——以柴达木盆地怀头他拉剖面为例

沉积物中粘土矿物类型主要有自生粘土矿物和碎屑粘土矿物。其中,自生粘土矿物含量较少,是在沉积环境中形成,可能是沉积再循环或成岩作用的产物,可作为沉积环境某方面的指示标志;而碎屑粘土矿物是母岩风化的产物,受沉积环境影响较小,能够有效示踪物源区化学风化过程,进而反映古气候变化。近年来利用碎屑粘土矿物特征来重建物源区古气候的方法得到了广泛的应用。然而,由于粘土矿物主要存在于<2 μm硅酸盐粘粒中,粘土矿物的提取、鉴定比较困难,且自生粘土矿物易受沉积环境等的影响。因此,在利用粘土矿物重建古气候变化时,需慎重选择粘土矿物的提取方法,并考虑物源和沉积环境变化以及成岩作用等对粘土矿物解释的影响。本文以柴达木盆地东北缘怀头他拉剖面硅酸盐粘土矿物的提取、鉴定及其古环境指示意义为例,介绍粘土矿物的提取及应用,为后期粘土矿物研究提供参考。     

丹霞山顺层洞穴风化特征的试验研究

以丹霞盆地丹霞组2段顺层洞穴为研究对象,探讨不同岩性红层抗风化能力的差异,重点关注软岩夹层的风化特征及其对顺层洞穴发育的影响。在野外考察的基础上,选择3个典型顺层洞穴为案例,采集了洞穴剖面不同岩性红层的岩样及夹层水样品,进行一系列的岩矿理化测试和水样分析实验。结果表明：洞穴剖面岩性的不均一性及软岩夹层的风化凹进是形成丹霞山顺层洞穴的主要原因。顺层洞穴发育的软岩夹层一般是粉砂质泥岩,粘土矿物含量高,以泥质胶结为主,吸水性较强,开型空隙率较大,抗压强度小,易于风化破碎;上下岩层主要是砂岩和砂砾岩,以钙质和铁质胶结为主,吸水性较弱,开型孔隙率较小,抗压强度较大,风化速度较慢。在洞穴岩层风化过程中,粘土矿物的胀缩、钙质胶结物的溶解, 及铁质胶结物的水化作用等是导致岩体结构破坏的重要因素,但促使不同岩性红层风化的主导因素有所差别。粉砂质泥岩的风化以粘土矿物的胀缩作用为主,砂岩和砂砾岩的风化则以钙质胶结物的溶解作用为主。此外,酸性雨水渗入岩体后与各种矿物进行的一系列离子交换作用也促进了顺层洞穴岩层的风化。     

The property, age and formation environment of the palaeokarst in Qinghai-Xizang Plateau

The karst landforms distributed on the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau can be genetically classed with the Tertiary underground karst, which were gradually exhumed to the surface with the uplift of the plateau during Quaternary period. The relative deposits of the Tertiary palaeokarst processes, such as the residuum and speleothem, were discovered recently in the southern and southeastern fringe areas of the plateau, where has geological-currently been disintegrated by the headward erosion processes of the modern river systems. The major chemical components of the clay portion of the residuum consist mainly of SiO2C, Al2CO3 and Fe2O3. The clay minerals composition of the clay portion belongs to illite-kaolinite pattern for most of the residuum samples, and kaolinite-illite pattern for a few of the samples. It can be judged from the silicic acid index and the clay minerals composition that the formation of the residuum of the Plateau was in its initial phase. However, such a lower chemical weathering index only reflected the weathering degree in the bottom or lower parts of the lateritic weathering crust. The relatively intensive chemical weathering processes of the surface layers of the lateritic weathering crust could be logically speculated. The surface feature textures of quartz grains in the residuum were formed mainly by the chemical erosion, which revealed a long-term humid-tropical environment when the residuum and the palaeokarst formed.     

The property, age and formation environment of the palaeokarst in Qinghai-Xizang Plateau

The karst landforms distributed on the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau can be genetically classed with the Tertiary underground karst, which were gradually exhumed to the surface with the uplift of the plateau during Quaternary period. The relative deposits of the Tertiary palaeokarst processes, such as the residuum and speleothem, were discovered recently in the southern and southeastern fringe areas of the plateau, where has geological-currently been disintegrated by the headward erosion processes of the modern river systems. The major chemical components of the clay portion of the residuum consist mainly of SiO₂, A1₂O₃ and Fe₂O₃. The clay minerals composition of the clay portion belongs to illite-kaolinite pattern for most of the residuum samples, and kaoliniteillite pattern for a few of the samples. It can be judged from the silicic acid index and the clay minerals composition that the formation of the residuum of the Plateau was in its initial phase. However, such a lower chemical weathering index only reflected the weathering degree in the bottom or lower parts of the lateritic weathering crust. The relatively intensive chemical weathering processes of the surface layers of the lateritic weathering crust could be logically speculated. The surface feature textures of quartz grains in the residuum were formed mainly by the chemical erosion, which revealed a long-term humid-tropical environment when the residuum and the palaeokarst formed.     

拱王山风化壳的发育特征及其环境和构造意义

风化壳的化学、粘粒矿物及磁化率等实验分析表明 ,云南东川拱王山地区碳酸盐岩风化壳的红土化程度较低 ,处于Ca、Mg淋失阶段的后期或SiO2 淋失、Fe、Mn富积的早期。该地区风化壳在不同程度上存在与现代环境的不相容性。它们是在古风化壳基础上发育的继承性风化壳。在不同海拔高度的山前剥蚀面上 ,风化壳红土化程度的差异 ,是不同时期风化作用的产物。除山顶残留古夷平面上的风化壳之外 ,随海拔高度的增加 ,风化壳的风化程度存在逐渐增强的趋势 ,这一现象反映了该区新构造运动的间歇性抬升特征。     

老挝龙湖矿区ZK309孔泥岩层矿物学与地球化学特征

老挝龙湖钾盐矿区是呵叻高原钾盐矿在老挝境内最主要的钾盐矿区之一,ZK309钻孔是龙湖矿区打穿最好、取样最完整和最典型的钻孔之一,通过对该钻孔盐岩上覆碎屑层的地层、矿物、元素的分析,得出泥岩层作为成盐沉积旋回中的一部分,其矿物元素变化和与其接触的下伏盐层的类型、特征等密切相关。同一旋回中自下而上泥岩颜色由青灰色变为红色,明显表现出沉积环境由还原性转变为氧化性。盐类矿物在垂向上表现出自下而上的淡化序列。矿物和元素在103～107 m处的突变显示盐岩沉积后期曾明显有水流体的淋滤作用,通过微量元素含量等的分析,该水流体表现为偏向淡水的淡水、海水混合水。碳酸盐矿物组合及含量显示当时可能有高Mg流体的活动。将粘土矿物组合与中国其它海相和陆相盆地粘土矿物组合相比较,得出粘土矿物组合与海相更相似,加上绿泥石含量较高,初步推测粘土矿物可能来源于海相沉积环境。     

CHEMICAL WEATHERING PROCESSES ON THE VANTAGE PEAK NUNATAK,JUNEAU ICEFIELD,SOUTHERN ALASKA

On the Vantage Peak nunatak in the Juneau Icefield of southeastern Alaska, grus and soils display evidence of extensive chemical alteration in a self-evidently periglacial environment. Accompanying the alteration of bedrock to grus and soil is a decrease in grain size. Grus is dominated by very coarse sand while the soils are predominantly fine sand. Grain-size reduction is attributed primarily to mineral grain dissolution. Total chemical analyses show that alkali earths (calcium and magnesium) and alkalis (sodium and potassium) are lost as weathering progresses, while silicon and iron increase relative to resistant elements. Secondary clay minerals present in the grus and soils appear to have been derived from clay-size primary minerals. Vermiculite is the principal secondary clay mineral and appears to have formed by the alteration of biotite. Scanning electron microscopy shows that quartz and feldspars are primarily weathered by dissolution with no evidence of feldspar transformation to secondary clays. Superimposed on these weathering transformations is evidence of eolian processes. Chemical weathering processes, notably dissolution and clay mineral transformation, do occur in the periglacial environment of the Vantage Peak nunatak and are clearly an important component of the periglacial geomorphic process suite.     

青藏高原古岩溶的性质、发育时代和环境特征

青藏高原目前多处所见岩溶地貌主要属第三纪古岩溶之地下部分经后期剥蚀而出露于地表的，风化壳红土和洞穴次生化学沉积等古岩溶相关沉积也多以残留形态出露在已经发生解体的高原主夷平面的南和东南缘，风化壳红土中所含粘粒部分的主要化学成分为SiO2,Al2O3和Fe2O3；粘土矿物多属“伊利石-高岭石”型组合，少数样品属“高岭石-伊利石”型组合，据硅酸系数和粘土矿物组合判断，古岩溶风化壳红土的发育阶段处在化学风化的初期，但由于目前所见红土仅反映当时风化壳剖面根部的化学风化状况，故其较弱的风化指数仍能间接指示古岩溶发育时期湿热的地表环境，扫描电镜观测结果亦表明，风化壳红土中石英砂的表面结构特征以化学溶蚀形成的为主，机械侵蚀形成的为辅，反映了高原风化壳红土垢长期残留特征，对应风化壳发育时期的湿热环境。     

试论戈壁面及指相意义

戈壁是荒漠景观的基本类型之一。从沉积相和沉积环境的角度出发，将戈壁定义为干旱大气与砾石堆积体和裸露基岩表面相互作用的界面，由这个面覆盖的区域称作戈壁。在干旱大气环境下，砾石堆积体或基岩表面经历了机械风化作用、盐分风化和盐分微地貌作用、风力作用及荒漠漆发育等外力作用，使其与其它地区的砾石堆积体或基岩表面出现本质的不同。戈壁面特有的地质、地貌特征指示了干旱气候的存在，其中记录的有效信息可为研究干旱区气候、环境变化及新构造运动提供新的途径。