不同前处理方法对红色风化壳粒度测试结果的影响

对红色风化壳粒度分析的前处理方法,目前存在着很大差异,这在一定程度上影响了分析结果的可靠性。采用不同前处理方法对中国西南岩溶区红色风化壳样品进行了粒度测试,结果表明各方法对粒度数据有明显影响。对于富含三水铝石的样品,用盐酸溶液煮沸处理后,可以使游离铝氧化物的胶结作用解体,从而使颗粒充分分散,即方法B效果较好;而对于蒙脱石含量较高的红色风化壳,由于盐酸溶液处理后会破坏蒙脱石晶格及硅胶体的出溶,从而会对矿物产生胶结作用,用方法A较为适宜;其他粘土矿物对不同前处理方法没有明显的敏感性。当利用粘粒含量作为红色风化壳发育程度及红壤类型划分的指标时,不同前处理方法将影响到对成果的正确解释,因此选择合适的前处理方法是必需的。在碳酸盐岩上覆红色风化壳的成因研究方面,以粒度频率分布曲线作为指标时,前处理方法的不同不影响对物源指示的判读,但利用粘粒含量及粉砂/粘粒比等参数时,可能会对研究结果产生影响。     

辽东半岛夷平面发育特征初步探究

夷平面是一种与长期稳定的构造环境相关联的大尺度地貌景观,将夷平面与风化壳作为整体来研究是现代夷平面研究的主流。为了探讨辽东半岛夷平面的性质、形成环境等发育特征,对该地区的红色风化壳进行地球化学分析和粒度测试。辽东半岛红色风化壳主要出露于半岛东西两侧,厚度多在4 m左右,化学蚀变指数CIA平均值为82. 70,ba值((Na_2O+K_2O+CaO+MgO)/Al_2O_3)平均为0. 39,S/A值(SiO_2/Al_2O_3)平均为4. 86,黏粒含量平均为8. 31%。从分析数据可以看出,辽东半岛红色风化壳是下伏基岩原地风化的产物,推测其形成于温暖、湿润的气候条件下,与南方岩溶区红色风化壳相比具有盐基淋溶率低、富铝化程度低和黏化作用弱的发育特征。结合区域地貌特征,认为研究区红色风化壳的发育主要经历了4个阶段:(1)岩溶作用在古侵蚀基准面之上的整个岩体内进行,地貌起伏逐渐增大;(2)地貌起伏达到最大,覆盖型岩溶、灰色风化壳开始发育;(3)岩溶双层夷平面基本形成;(4)灰色风化壳的发育近乎停止,原本位于古侵蚀基准面之下的灰色风化壳在构造运动作用下全部抬升于现代侵蚀基准面之上形成红色风化壳。因此,研究区的夷平面为古夷平面,发育阶段为红土化阶段。该研究成果可为辽东半岛新近纪以来的新构造运动及海平面变化研究提供初步依据。     

辽东半岛夷平面发育特征初步探究*

夷平面是一种与长期稳定的构造环境相关联的大尺度地貌景观,将夷平面与风化壳作为整体来研究是现代夷平面研究的主流。为了探讨辽东半岛夷平面的性质、形成环境等发育特征,对该地区的红色风化壳进行地球化学分析和粒度测试。辽东半岛红色风化壳主要出露于半岛东西两侧,厚度多在4 m左右,化学蚀变指数CIA平均值为82.70,ba值((Na₂O+K₂O+CaO+MgO)/Al₂O₃)平均为0.39,S/A值(SiO₂/Al₂O₃)平均为4.86,黏粒含量平均为8.31%。从分析数据可以看出,辽东半岛红色风化壳是下伏基岩原地风化的产物,推测其形成于温暖、湿润的气候条件下,与南方岩溶区红色风化壳相比具有盐基淋溶率低、富铝化程度低和黏化作用弱的发育特征。结合区域地貌特征,认为研究区红色风化壳的发育主要经历了4个阶段: (1)岩溶作用在古侵蚀基准面之上的整个岩体内进行,地貌起伏逐渐增大;(2)地貌起伏达到最大,覆盖型岩溶、灰色风化壳开始发育;(3)岩溶双层夷平面基本形成;(4)灰色风化壳的发育近乎停止,原本位于古侵蚀基准面之下的灰色风化壳在构造运动作用下全部抬升于现代侵蚀基准面之上形成红色风化壳。因此,研究区的夷平面为古夷平面,发育阶段为红土化阶段。该研究成果可为辽东半岛新近纪以来的新构造运动及海平面变化研究提供初步依据。     

岩溶区红色风化壳物源示踪的有效方法——粒度分析

在低纬度的热带、亚热带岩溶地区,水热条件充沛,广泛发育着厚度不一的红色风化壳。由于碳酸盐岩易溶蚀,酸不溶物含量低,同时宏观上风化壳和下伏基岩呈突变接触,风化壳中原岩的残余结构消失,在野外缺乏直接的地质证据支持两者之间存在着一定的演化关系,所以这些岩溶区红色风化壳的物质来源长期以来一直存在着争议。而物质来源的准确识别是进行这些风化壳机理研究的基础和关键。笔者在对贵州岩溶台地红色风化壳的研究过程中,尝试通过粒度分析,来探讨风化壳的物质来源和演化特征。在不同环境背景下,沉积物的粒度分布特征是不同的。     

黔北新蒲红色风化壳剖面的粒度分布特征--兼论岩溶区上覆土层的物质来源

粒度分析在风化壳物源示踪方面是一种新的尝试,具有指示直接的特点。尤其当常规的地球化学、矿物学等方法难以直观反映母岩的不均一性对风化壳的影响时,粒度分布特征却可以建立两者的对应关系,从而更为合理地指示风化壳和下伏基岩的关系。黔北新蒲剖面的下伏基岩为局部夹碎屑岩薄层的连续型碳酸盐岩,本文通过对其酸不溶物及上覆红色风化壳粒度分布特征的研究,表明基岩的垂向不均一,导致上覆风化壳粒度分布特征的差异性,同时存在与下伏不同基岩酸不溶物粒度分布特征相对应的风化壳,指示了碳酸盐岩为其上覆风化壳的成土母岩。化学风化指标在剖面的变化也支持了粒度分析结果,即风化壳母岩的不均一性。从碎屑岩夹层和碳酸盐岩对风化壳提供物源的相对份额中指出碳酸盐岩的酸不溶物对上覆风化壳的优势贡献。从粒度参数角度进一步诠释了连续型碳酸盐岩风化残积成土的现实性,为正确理解中国西南岩溶区红色风化壳的成因提供了新的探索手段。综合资料显示,碳酸盐岩特别是连续型碳酸盐岩酸不溶物构成中国西南岩溶区上覆红色风化壳的主要物质来源也是可能的。     

不同前处理方法和测量时间对泥炭中无机矿物颗粒粒度的影响

用常规方法分析长江口泥炭全样粒度数据时,发现粒度频率分布曲线末端出现含量很低的一个或两个次主峰的奇怪现象.不同的前处理方法对泥炭粒度的测量结果表明:粒度数据应选取样品上机后第3 min内的测量结果;由于长江口泥炭样品中碳酸盐含量很少,粒度分析采用加H2O2加热去除有机质再加分散剂经超声波处理后的前处理方法测量即可.频率...     

超声波振荡对细颗粒黄土样品粒度测量影响的实验分析

在使用常规的前处理方法对细粒黄土（粘黄土）样品进行粒度测量时,发现结果不稳定。为了调查原因,分别选取黄土高原东南缘河南卢氏、秦岭地区陕西洛南和陕西洛川三个地点的黄土、古土壤样品,进行对比实验,分析前处理方法对细颗粒黄土样品粒度测量结果的影响。结果发现,在进行细粒黄土的粒度测量过程中,激光粒度仪上的超声波振荡分散时间对测量结果影响很大,一般应控制在２ｍｉｎ以上。作者用河南卢氏乔家窑黄土—古土壤剖面 的连续粒度测量结果对改进后的前处理方法进行可行性验证,结果表明,采用改进后的前处理方法所得的结果,与野外地层划分及磁化率值的变化有较好的相关性,表明改进后的前处理方法更适用于细颗粒黄土样品的粒度测量。     

越南红河流域沉积物的镜下碳屑分析实验室处理方法对比研究

本文设计4个不同的实验方法,以越南红河流域原始森林区、河漫滩区和水下三角洲区3个不同沉积环境下的9个样品为实验对象,对镜下碳屑不同的实验室处理方法进行对比研究,实验发现样品用六偏磷酸钠分散法(方法A)和盐酸分散法(方法B)处理后,镜下碳屑形态不易分辨,杂质多,而用氢氟酸处理法(方法C)和附加醋酸酐混合液处理法(方法D),镜下碳屑的形态清晰,杂质少,碳屑数量容易统计,但是方法D中利用醋酸酐与浓硫酸混合液去纤维素与染色过程会使纤维素碳化,结果显示碳屑浓度明显比用前3种方法处理的浓度高。以上实验结果表明方法C是最优的。另外,本研究在进行碳屑统计时,利用NIS­Elements Br 3.0软件的自动统计计数功能,不仅可以减小人为计数产生的误差,还可以实现碳屑的多参数统计,有利于古环境、古气候、古植被变化的多信息解译。     

氢化物发生-电感耦合等离子体发射光谱法同时测定土壤中痕量砷锑铋汞

土壤样品用水浴加热王水溶解1 h,在10%的盐酸介质下,用0.5 L/min的载气流量,10 g/L的硼氢化钠-氢氧化钠作为还原剂,将自行设计的一种新型氢化物发生器与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)联用测定痕量砷、锑、铋、汞,一次溶样即可实现多元素在同母液同条件下同时测定。方法检出限为0.01～0.06 ng/g,加标回收率为92.0%～102.0%,精密度(RSD)低于5%。此方法通过加入抗坏血酸-硫脲溶液预先将砷和锑还原,汞的测定不受还原剂的影响,同时解决了目前多元素分次测量带来的不便和试剂消耗多等问题,样品前处理及测量过程快速、简单,无记忆效应的影响,适合环境样品中痕量砷、锑、铋、汞的同时测定。     

用火焰原子吸收法测定金精矿中高含量的银

为分析金精矿中高含量Ag,加入浓HNO3处理样品中的S,采用王水溶样,使矿样分解完全并降低原子吸收测量时的背景干扰值。称取具代表性样品的最低重量,通过控制HCl介质的浓度,使溶液中的AgCl白色沉淀完全转化为[AgCl]2-配离子,在HCl介质中,用火焰原子吸收分光光度法直接测定Ag。选取2件不同含量的金精矿进行方法的精密度、准确度试验,分析结果表明,该方法的检出限为1×10-6,加标回收率99%～102%。     

Preliminary study on development characteristics of planation surface in Liaodong Peninsula

Planation surface is one that is associated with long-term stable tectonic environment of large scale landscape. The planation surface with the weathering crust as a whole to study is the main stream of modern planation surface research. The red weathering crust mainly is outcropped in the east and west of Liaodong Peninsula,and its thickness is around 4 m. In order to explore the properties,environment and development characteristics of the planation surface in Liaodong Peninsula,chemical elements and particle size characteristics of red weathering crust in this area were studied. The test results showed that the average value of CIA of the red weathering crust in the study area is 82.70,the average value of ba((Na₂O+K₂O+CaO+MgO)/Al₂O₃)is 0.39,the average value of S/A(SiO₂/Al₂O₃)is 4.86,and the average value of clay content is 8.31%. Compared with the red weathering crust of the karst area in the south of China,it has the characteristics of low leaching rate of salt base,low aluminization degree and weak viscosification. According to the regional geomorphologic features,the development of red weathering crust in the study area mainly went through four stages: (1)karst process was carried out in the whole rock mass above the base level of ancient erosion,and the geomorphologic fluctuation gradually increased;(2)geomorphologic fluctuation reached the maximum,and covered karst and gray weathering crust began to develop;(3)karst double-layer planation surface basically formed;(4)the development of gray weathering crust nearly stopped. With the tectonic movement,the gray weathering crust,which was originally located below the base level of ancient erosion,was all elevated above the base level of modern erosion to form red weathering crust. Therefore,the planation surface in the study area is ancient planation surface,and the development stage is lateralization stage. The results can provide a preliminary basis for revealing the neotectonic movement and sea level change in the Liaodong Peninsula from the Neogene to present.     

梧州市巨厚层花岗岩风化壳垂直分带标准及工程地质特征研究

本文选择华南地区巨厚层花岗岩风化壳分布区的梧州市为研究区,旨在建立系统的、科学的、可操作性强的花岗岩风化壳垂直分带划分标准。在野外区域调查、钻探、原位试验、室内试验、综合研究的基础之上,建立了定性与定量复合判定的指标体系,对梧州市花岗岩风化壳进行了垂直分带以及工程地质特征研究。研究结果表明:(1)粒度分析法可以作为花岗岩风化壳垂直分带划分的方法之一,划分结果与原位试验划分结果具有很好的一致性;(2)残积土带、全风化带、强风化带中含量占比最大的土体分别是黏粒土、粉粒土、砂粒土。随着钻孔深度的增加,粒径相对较大的砾粒和砂粒含量占比逐渐增大,粒径相对较小的粉粒和黏粒含量占比逐渐减小。粒径0.05 mm为残积土带、全风化带、强风化带曲线交叉的分界处,该处土体含量百分比近似相等,揭示粒径0.05 mm值是花岗岩风化壳垂直分带划分的重要指标之一;(3)随着钻进深度的增加,圆锥动力触探试验击数与标准贯入试验击数同时增加,修正后的标准贯入击数N和圆锥动力触探击数N_63.5呈多项式相关性。本文建立了花岗岩风化壳垂直分带划分标准,给出了花岗岩风化壳土体地基承载力建议值,对花岗岩分布区的重大工程建设与工程地质特征参数的选取具有一定的指导与参照意义。     

岩溶地区缺失原岩残余结构红色风化壳的粒度分布特征及成因指示——以贵州平坝为例

选择和使用合适的示踪指标，是揭示岩溶地区红色风化壳物质来源的关键。粒度参数在古环境研究中被大家广泛采用，但是在风化壳物源示踪方面还是新的尝试，尤其在我国。本文选择贵州中部平坝县3个下伏基岩为白云岩的缺失原岩结构的红色风化壳剖面，通过基岩酸不溶物和 剖面的粒度分析，表明红色风化壳物质对下伏基岩有很好的继承性。粒度参数随剖面深度呈规律变化，揭示了标准残积风化壳的发育特征。     

Effect of hydrochloric acid on grain size analysis of the Quaternary red clay rich in tiny ferromanganese nodules,Jiangxi province,southern China

There are many tiny ferromanganese nodules that cannot be found and eliminated easily in Quaternary red clay in southern China. The existence of these tiny ferromanganese nodules may influence grain size analysis results. Therefore, this paper focuses on the effects of the ferromanganese nodules on the grain size analysis and the effects of hydrochloric acid (HCl) on removing these nodules. The experimental results showed that the nodules clearly influenced the results of grain size analysis. The tiny ferromanganese nodules increased the coarse fraction and show a low peak in the coarse fraction of >100 μm on the frequency curves. The addition of HCl in the pretreatment process of grain size analysis can eliminate the effects of these tiny nodules effectively. Additionally, the HCl reacts with clay minerals and causes a reduction of the <4 μm fraction.     

The variation of morphological features and mineralogical components of biological soil crusts in the Gurbantunggut Desert of Northwestern China

Increasingly complex life forms were found in older biological soil crusts in the Gurbantaunggut Desert in Northwestern China. These crusts may play a critical role in mineral erosion and desert soil formation by modifying the weathering environment and ultimately affecting mineralogical variance. To test this hypothesis, variations in the morphological features and mineralogical components of successional biological soil crusts at 1 cm were studied by optical microscopy, SEM and grain size analysis. Concentrations of erosion-resistant minerals decreased with crust succession, while minerals susceptible to weathering increased with crust development. Neogenetic minerals were found in late stage crusts, but not in early stage crusts. Silt and clay concentrations were highest in early formation crusts and soil mean particle size decreased with crust succession. Cyanobacteria, lichen and moss were shown to erode and etch rocks, and secondary minerals produced by weathering were localized with the living organisms. Thus, more developed crusts appeared to contribute to greater mineral weathering and may be a major cause of mineralogical variance seen in the Gurbantunggut Desert. The greater activity and complexity of older crusts, as well as their improved moisture condition may function to accelerate mineral weathering. Therefore, protection and recovery of biological crusts is vital for desert soil formation.     

古环境研究中深海沉积物粒度测试的预处理方法

对深海沉积物样品进行粒度测试前,应根据研究目的,在预处理过程中有效去除碳酸盐和生物硅,同时完好保留陆源碎屑组分,才能使测试结果准确反映古气候和古环境变化。对采于南海的样品分别加入不同剂量浓度为10％的盐酸或浓度为25％的醋酸,以及不同剂量的NaOH或Na2CO3,同时利用有机元素分析仪、硅钼蓝比色法、环境扫描电子显微镜分析、观察不同方法的预处理效果,并结合粒度测试的结果认为,对于碳酸盐,盐酸和醋酸均可将其有效去除,但由于少量盐酸仍会对陆源矿物组分造成破坏,因此应使用酸性较弱的醋酸;对于生物硅,大剂量的Na2CO3仍难将其有效去除,而使用小剂量的NaOH即可去除干净,但需控制剂量以避免破坏矿物组分。针对南海沉积物中的各种生物组分含量,确定了醋酸和NaOH的使用剂量并建立了预处理流程。     

辽东半岛早白垩世地壳运动性质——来自兰河峪岩体的证据

通过对辽东半岛兰河峪岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学特征进行研究,将兰河峪岩体高钾钙碱性系列岩石形成时代归入早白垩世.本溪县兰河峪岩体形成的压力环境为0.8~1.0 GPa,推测本区的花岗岩岩浆形成时源区物质来源于30~40 km的地壳深处,地壳较薄.在花岗岩Rb-（Y+Nb）图和Y-Rb图解中,所有的样品都落入板内花岗岩区内,判断当时辽东陆块处在后造山期,岩石圈减薄环境中,反映当时处于伸展构造环境中.兰河峪花岗岩为辽东陆块在早白垩世处于伸展环境中提供了又一有利的证据.