南极乔治王岛菲尔德斯半岛土壤的化学风化作用

西南极南设得兰群岛乔治王岛菲尔德斯半岛土壤化学分析表明土壤中存在着一定的化学风化作用。相对于母质,土壤中的SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、FeO、MgO,GaO和Na_2O淋失,K_2O、H_2O~+、H_2O~-、TiO_2和P_2O_5富集。土壤中SiO_2/Al_2O_3的平均值为4.71,属弱风化壳类型。硅铝比反映出成土作用时间越长,土壤的风化程度越高,化学风化作用大于南极大陆边缘和内部。Al_2O_3在南极的淋失率大于SiO_2,使较老土壤剖面由下向上硅铝比增大。土壤的化学性质很大程度上取决于母质。南极强烈的冻融扰动作用破坏了土壤分层。土壤中存在着较强的水合作用。     

衡阳盆地红土剖面元素地球化学特征及其古环境意义

为了揭示衡阳盆地红土剖面沉积的古环境信息,对高兴红土剖面进行电子自旋共振(ESR)测年和常量、微量元素测试分析。结果表明:(1)红土剖面常量元素氧化物组成以SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3为主,三者含量总和为89.63%。微量元素Rb、Sr、Ba、Cu含量分别与常量元素氧化物K_2O、MgO、Na_2O、Al_2O_3含量之间表现出显著的正相关性,Na_2O、MgO、K_2O、Al_2O_3含量之间呈显著正相关性,表明它们的活动性相似。(2)高兴剖面绝大多数常量元素氧化物在风化过程中表现为迁移淋失,Fe_2O_3、SiO_2则表现为轻度富集,常量元素的迁移能力大小顺序依次为:K_2ONa_2O MgO Al_2O_3SiO_2 Fe_2O_3。MgO、Na_2O、K_2O、Al_2O_3自剖面底部往上迁移程度逐渐减弱的变化趋势,表明沉积时期气候的湿热程度也逐渐减弱。(3) CIA值、Rb/Sr值从剖面顶部往下呈递增的趋势,而微量元素Rb含量、Sr含量、Sr/Cu值、Sr/Ba值呈现相反的变化趋势。CIA值、Rb/Sr值、Sr/Cu值、Sr/Ba值曲线共同印证了2.23 Ma以来的衡阳盆地气候演化特征,即为由炎热潮湿向温暖湿润方向的变化。     

海南岛北部玄武岩上土壤发生的化学特性研究

海南岛北部不同时期喷发的玄武岩上发育的土壤构成一个风化成土时间系列。对这一土壤系列的化学特性研究表明，随风化成土时间的增加，pH值不断下降，但至富铁土后，pH趋于稳定，而土壤CEC7，盐基饱和度下降。同时，土体中Al2O3、Fe2O3、TiO2含量增加，而Ca、Mg、K、Na淋失强烈，SiO2含量也不断降低。以土壤中大量元素含量为基础计算多数指标难以反映热带地区碱金属和碱土金属元素迅速而强烈淋失的成土风化过程。常用的土体分子硅铝率和硅铁铝率并不能指示所有土壤的风化成土作用程度。     

九江下蜀黄土的常量元素组成及其物源指示

长江中下游地区下蜀黄土的物质来源一直是个热点问题。对江西九江下蜀黄土和甘肃临洮晚更新世以来黄土的常量元素组成进行了研究,并与末次间冰期以来黄土高原其他点位的黄土、长江中下游其他地点的下蜀黄土和长江沉积物的元素组成进行对比,以期探讨九江下蜀黄土的物质来源。结果表明:1)九江下蜀黄土的地球化学组成以SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3为主。与临洮黄土的元素组成相比,九江下蜀黄土具有较高的SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、TiO_2含量和较低的CaO、MgO含量;2)在空间上,下蜀黄土的SiO_2/Al_2O_3比值未表现出黄土高原黄土(北方黄土)的SiO_2/Al_2O_3比值随纬度规律性变化的特点,揭示下蜀黄土的主要源区可能不是北方的内陆荒漠或黄土高原;3)TiO_2/Al_2O_3-K_2O/Al_2O_3和TiO_2/Al_2O_3-Fe_2O_3/Al_2O_3图解显示下蜀黄土与北方黄土存在显著差异,进一步表明下蜀黄土与北方黄土的主要源区可能不同。     

广东连州地区文珍洞二长花岗岩形成时代、成因及构造环境探讨

广东省连州地区文珍洞二长花岗岩体位于大东山岩体北缘,有关大东山岩体形成年代仍存在不同认识。本文通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得文珍洞二长花岗岩的成岩年龄为165.4Ma±1.9Ma,表明大东山岩体存在中侏罗世晚期岩浆活动。文珍洞二长花岗岩Al_2O_3含量为11.48%~12.68%,(Na_2O+K_2O+CaO)含量为7.40%~8.96%,Al_2O_3(Na_2O+K_2O+CaO),SiO_2含量为73.96%~77.62%,里特曼指数(σ)为1.30~2.29,显示岩石化学类型属于硅过饱和、铝过饱和、钙碱性花岗岩类。研究表明,文珍洞二长花岗岩为形成于板内构造环境中的改造型(S型)花岗岩。     

东南极拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛化学风化作用的初步研究

在低温环境下，拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛表生环境具有微弱的化学风化作用。富集系数、富集分异系数等指标的分析表明，化学元素存在不同程度的富集、迁移。其中Ｃａ的迁移能力最强，Ｍｇ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｋ、Ｎａ等元素也均有较强的迁移能力，在不同粒级中各元素表现出不同的集散特征。风化壳硅铝率平均为５．７９，属弱风化类型，相对于母岩，风化壳中ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３均有一定淋失。化学风化作用具有由南向北增强趋势；剖面中具有中下层风化程度略高于表层的趋势。     

甜水沟全新世黄土-古土壤序列风化程度及意义

对大荔人遗址的甜水沟剖面(TSG)全新世黄土-古土壤序列中常量元素含量、磁化率和Rb/Sr比值进行了研究和比对。结果表明:在TSG剖面发育过程中,Ca、Mg、Na表现为迁移淋失,Si、K呈现弱富集特征,Fe的迁移不明显;磁化率、钾钠比、硅铝铁率、SiO2/(MgO+CaO)(、CaO+K2O+Na2O)/Al2O3的分布随地层的变化而同步变化。上述变化指示古土壤S0形成时期,化学风化程度强烈和气候温暖湿润,黄土L0和Lt堆积时期,风化成壤作用较弱和气候相对干旱,而全新世晚期可能曾出现过一次较为暖湿的次级气候变化。     

长江中下游晚古生代硅质岩构造背景及其对成矿作用的指示意义浅析

安徽狸桥地区发现一套硅质建造,其赋存于黄龙组灰岩与五通组石英砂岩之间,呈层状产出,显微镜下主要由隐晶质石英组成,具角砾结构,未见硅质生物,局部有褐铁矿化、硅化重结晶现象。其地球化学特征显示,硅质岩SiO_2平均含量为97.22%,∑REE含量平均为11.288×10~(-6),δCe平均为0.58,呈负异常,δEu平均为1.49,呈明显的正异常。Al/(Al+Fe+Mn)值平均为0.45,Al_2O_3、TiO_2与SiO_2相关性较弱,而Fe_2O_3与SiO_2呈明显的正相关关系。结合双变量SiO_2-Al2O3,SiO_2-MgO,三变量Al-Fe-Mn,Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)×10图解,指示其为热水沉积成因;其δEu、MnO/TiO_2、Fe2O3/TiO_2和Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值分析,反映其沉积于远离陆源的大陆边缘环境,受到强烈的热水活动影响。综上表明:晚石炭世时期,狸桥地区处于受基底深断裂及同沉积断裂控制的二级断陷盆地内,这一发现对于寻找宁芜地区深部喷流-沉积型块状硫化物矿床具有一定的指示意义。     

安徽南部盆地紫色岩系上土壤的发生特性

在安徽南部采集不同地质年代、不同层位紫色沉积岩发育的6个土壤剖面,研究其发生特性和成土特点。结果显示,紫色沉积岩发育的土壤,在一定程度上继承了母岩的特点,化学风化作用微弱。大多数土壤的粉粒/粘粒比值都在1.3以上,土壤B层粘粒硅铝率均大于3.7,游离铁含量(16~29)g/kg,土壤发育程度明显低于同地区的花岗岩风化物发育的湿润淋溶土。大多数土壤盐基饱和度>50%,2个土壤剖面盐基饱和度<30%,而且铝饱和度较高为60%~90%。     

人工湿地脱氮除磷基质的吸附能力及其影响因子

在以往人工湿地基质脱氮除磷的吸附实验数据、实验条件和吸附基质的物理化学特性数据的基础上,对吸附性能较好的基质及影响其吸附能力的因子进行判定。基于单因素方差分析,筛选出对总磷吸附性能较好的基质为粉煤灰和工业废弃矿渣,对氨氮吸附性能较好的基质为沸石。偏相关分析和逐步多元回归分析结果显示,影响粉煤灰吸附总磷能力的主要因子为SiO_2含量与Al_2O_3含量比及Fe_2O_3、CaO和MgO含量和;影响工业废弃矿渣对总磷吸附能力的主要因子为pH及Fe_2O_3、CaO和MgO含量和;影响沸石对氨氮吸附能力的主要因子为SiO_2含量与Al_2O_3含量比及粒径。因此,在粉煤灰和工业废弃矿渣对总磷的吸附过程中,化学吸附起重要作用;在沸石对氨氮的吸附过程中,以物理吸附为主。     

Soils of Fildes Peninsula, King George Island, the maritime Antarctic: Part~-> Formation processes and pedogenetic particu-larities

Based on the data obtained from tens of the investigated soil profiles scattered over the Fildes Peninsula, King George Island, the maritime Antarctic, the soil forming processes were discussed. It was concluded that on the weathering crusts resulted from various physical courses, the strong freeze thaw action within regolith, significant organic matter accumulation, evident leaching and illuviation, as well as initial argillification dominated the formation and development of the soils on the Fildes Peninsula. Furthermore, this study indicated that the juvenility of genesis, poor profile expression, variation in column thickness, etc. characterized the pedogenetic features of the soils of the Fildes Peninsula.     

菲尔德斯半岛植物和表层土壤中部分金属元素的富集特征

利用湿法消解-电感耦合等离子体质谱仪对南极菲尔德斯半岛地区植物和表层土壤中的化学元素进行了分析,讨论了其元素含量、相关性、富集系数及污染指数等化学特征。研究发现,南极菲尔德斯半岛土壤和植物中的Ni、Li、As、Cs变异系数波动较大,且土壤中元素的区域性变化小于植物。植物中的Al、Fe、Mn元素丰度主要依赖于土壤元素丰度的高背景值,而对Ca、K、Cr、Ba元素具有较强的选择吸收能力,对重金属元素Cr、Cu、Zn、Cd、Pb富集能力很强。进行重金属污染评价表明,南极菲尔德斯半岛地区受到不同程度的污染,Cu元素存在普遍污染,Cd和As均达到了轻度污染,Cd元素的潜在生态风险最大。     

萨拉乌苏河流域末次间冰期 古土壤化学风化与古气候

内蒙萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面末次间冰期发育5 层古土壤。对这5 层古土壤的形 态特征、粒度、扫描电镜及化学风化等分析结果表明: (1) 这些古土壤具有与华北现代褐土相 似的形态特征; (2) 粘化率中部高和石英颗粒表面硅质溶蚀-沉淀现象表明古土壤层中发生过 风化成壤作用; (3) 用K₂O/Na₂O、Al₂O₃/Na₂O、MnO/Al₂O₃、CIA 及A-CN-K 图解与华北现代 褐土作对比分析, 发现它们的化学风化特征极为相似; (4) 用气温及降水量与CIA 值的回归 关系方程, 得出5 层古土壤发育时期的水热状况确与华北现代的暖温带半湿润季风性气候大 致相同或更显暖湿。形态特征、粒度、石英颗粒表面特征和化学风化特征等多个方面具备了 与现代华北褐土类似的化学风化成壤特征, 证明这些古土壤是在与华北相似的暖温带半湿润 季风性气候条件下形成的。     

西南极纳尔逊岛Stansbury半岛火山岩地质和岩石学基本特征

西南极纳尔逊岛Stansbury半岛基本被玄武质、玄武安山质熔岩以及火山角砾岩和含植物化石的火山-碎屑沉积岩所覆盖。地层接触关系和火山岩岩石组合显示,该半岛的熔岩和火山角砾岩主要形成于第一阶段的火山活动,可与菲尔德斯半岛的碧玉山段以及玛瑙滩段地层对比;含化石的火山-碎屑沉积岩和角砾熔岩、火山角砾岩分别相当于长城站地区的化石山段和岩块山段的岩层,它们是晚期火山作用的产物。stansbury半岛和菲尔德斯半岛发育有基本相同的火山岩地层,并且都在化石山段地层中发现了植物化石,这表明两个半岛上的火山岩可能是早第三纪区域火山作用的共同产物。 半岛所出露的断裂大致平行菲尔德斯海峡并且控制了次火山岩的分布。 岩石学特征说明,Stansbury半岛的熔岩和次火山岩主要为玄武质和玄武安山质,岩石中的斑晶矿物包括偏基性的斜长石、单斜辉石。岩石化学成分中,随着SiO_2含量增高,Al_2O_3、CaO、MgO和铁含量下降,碱质则升高。和菲尔德斯半岛的火山岩一样,这个半岛的火山岩也基本沿着钙碱趋势演化。微量元素和稀土元素的丰度以及配分模式证明,这套岩石具有同源岩浆的亲缘关系并且可能经历了分离结晶作用过程。     

Characteristics of the mineral phase constituents of lacustrine deposits from the Fildes Peninsula of King George Island, Antarctica and their environmental implication

ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｐｈａｓｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｏｆｌａｃｕｓｔｒｉｎｅｄｅｐｏｓｉｔｓｆｒｏｍｔｈｅＦｉｌｄｅｓＰｅｎｉｎｓｕｌａｏｆＫｉｎｇＧｅｏｒｇｅＩｓｌａｎｄ,Ａｎｔａｒｃｔｉｃａａｎｄｔｈｅｉｒｅｎ...     

南极菲尔德斯半岛土壤氮循环微生物类群数量与功能活性的初步研究

南极乔治王岛南端的菲尔德斯半岛被认为是研究南极生态与生物资源的理想之地。本研究从该半岛全岛范围采集了3类不同类型的土壤样品,采用传统最大或然法(MPN)对其所含氮循环各类群微生物的总量进行了测定,同时利用常规Griess试剂、纳氏试剂等显色法初步估算了各菌群的功能活性强度,并结合土壤理化性质和采样点生态等进行了初步分析。目的是对该半岛土壤氮循环微生物进行先期初步了解,为进一步深入研究它们的其他特性奠定基础。结果表明:13个土样中所含氮循环微生物总量趋势为氨化菌反硝化菌硝化菌和固氮菌(活菌数),除极个别样品外均具有不同程度的硝化、反硝化、氨化活性。其中,所有土壤样品均具有比较高的氨化菌含量及氨化活性强度;丘陵山坡土壤的反硝化菌含量与反硝化活性强度要高于动、植物区土壤(极个别样品除外);动物区和植物区土壤的硝化菌含量较少,但硝化活性强度较高,预示着可能存在高效功能菌株;而丘陵山坡土壤的硝化菌含量及硝化活性强度则表现得高低不一。本结果为进一步深入研究该地区氮循环微生物提供了前期参考。     

ON CHEMICAL WEATHERING OF WEATHERING CRUST AT THE GREAT WALL STATION REGION, ANTARCTICA

The chief aim of this study is to investigate the chemical weathering process of the weathering crust in Great Wall Station region of China (in Fildes Peninsula), Antarctica by the method of sedimentology. CW,SW,GW,TW,WE weathering crusts developed on volcanic clastic rock, gray aptitic basalt with tuff or basaltic bedrock. On change of minerals, geochemical behaviors of elements, migration and enrichment regularities of elements, Correlation between element geochemical behaviors, change of weathering potential of rocks in chemical weathering process are studied by us. We can see that the sequence fo weathering strengths of the abovementioned sections, from high to low, should reflected in TW, GW, CWand SWF and basical correspond with that calculated from the enrichment and differentiation indexes.     

The pedogenic groups and diagnostic characteristics in the Fildes Peninsula of King George Island， Antarctica

（赵烨）（李天杰）ＴｈｅｐｅｄｏｇｅｎｉｃｇｒｏｕｐｓａｎｄｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｔｈｅＦｉｌｄｅｓＰｅｎｉｎｓｕｌａｏｆＫｉｎｇＧｅｏｒｇｅＩｓｌａｎｄ，Ａｎｔａｒｃｔｉｃａ￥ＺｈａｏＹｅａｎｄＬｉＴｉａｎｊｉｅ（Ｉ...     

西南极乔治王岛北海岸第三纪火山岩的岩石化学和地球化学研究

乔治王岛北海岸的第三纪火山岩包括菲尔德斯半岛组（ＦＰＧ）熔岩、Ａｄｍｉｒａｌｔｙ湾组（ＡＢＧ）岩颈和Ｗｅｇｇｅｒ峰组（ＷＰＧ）侵入岩。大多数中基性熔岩为斑状结构，斜长石和普通辉石是岩石中最主要的斑晶相。安山岩中尚含有少量斜方辉石，英安岩质熔岩则为细晶质结构。岩颈相岩石的物质组成与熔岩相似，但斑晶含量往往较少。岩石化学成分表明，所有岩石均富铝，为亚碱性火山岩，属于钙碱性岩石系列。岩石富集大离子亲石元素，轻稀土元素略为富集，稀土元素总含量落在钙碱性岩石的含量范围之内并基本随硅含量的增加而增加。岩石具有很低的８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值（０．７０３４左右）和较高的１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ比值（０．５１２７８－０．５１２８８），εＮｄ平均值在＋６左右。８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值与Ｓｉ、Ｋ、Ｒｂ、１／Ｓｒ等元素呈水平线性关系。在Ｃｅ／Ｙｂ－Ｃｅ和Ｔｈ／Ｔａ－Ｔｈ图解上所有岩石的投影点分布趋势相同，趋势线的斜率＞０。上述特征表明，乔治王岛北海岸第三纪火山岩均由上地幔物质直接生成而未受壳源物质的混染。推测在古太平洋板块向南极板块下俯冲的过程中，上地幔发生的不同程度部分熔融所生成的玄武岩岩浆从深部岩浆囊沿构造薄弱带穿过地壳直接喷出形成