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。     

第四纪加积型红土与黄土的风成相似性探讨

粒度分析表明,第四纪加积型红土的粒度组成特征与黄土相似,其粒度组成以50 μm以下的粉沙和粘土组分为主,并且10～50 μm的风尘基本组分含量与黄土类似,该类型红土粒度组成存在明显的由北向南粘粒含量增加的空间变化规律;粒度组成的频率曲线研究表明,第四纪加积型红土主要呈现双峰和多峰的特征,表明其搬运营力的多元性,与西风区黄土类似;该类红土的稀土元素丰度以及Sr、Nd同位素组成也与北方风尘沉积相似.因此提出该类红土可称之为加积型红土,它与北方风成沉积存在风成相似性.     

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。     

河漫滩相沉积与风成沉积粒度判别函数的建立及在红土中应用

以长江南通段、婺江金华段的河漫滩沉积物和洛川、新疆昭苏的马兰黄土为训练样本,推导出河漫滩相沉积与风成沉积粒度的Fisher判别函数,并用启东河漫滩沉积物、南京下蜀黄土和伊犁马兰黄土对判别函数进行验证。第四纪红土的判别结果显示：新余、南平等地红土具有典型河漫滩沉积特征;长沙、金华、南昌、九江等地红土即具有风成又具有河漫滩沉积的特征,且风成沉积特征随着纬度减小及地形起伏增加而减小。结合现代降尘的粒度组成推测,中亚热带网纹红土的物质来源有近源也有远源。近源组分为来自附近河漫滩泛滥平原沉积物的风力二次搬运,在沉积后依旧保留了河漫滩沉积的大部分粒度特征;远源组分可能与黄土类似,由冬季风从北方物源区搬运而来。     

南宁、百色盆地红土风化壳的地球化学特征及其环境意义

本文以广西南宁盆地那桐风化壳，及百色盆地江泽风地壳的大量土体化学分析数据为依据，进行了第四纪红土的确认、形成、分布和土壤肥力状况．以及通过地球化学强度、硅铁系数、硅铝系数等指标进行了两风化壳的对比研究。同时，还探讨了风化壳的发育过程及其与环境的关系。     

中亚热带第四纪红粘土的粒度特征

中国南方第四纪红粘土的成因尚有洪积、冲积、风成、坡麓堆积风化等多种说法。中亚热带5个红土沉积剖面的粒度组成分析结果表明:(1)5个红土沉积剖面的粒度组成表现出较好的一致性,粉砂(4~63 μm)为优势粒组,其含量的平均值为48.12%~68.89%, 粘粒(<4 μm)含量平均值变化于23.83%~50.10%,砂(>63 μm)含量平均值<5%。推测中亚热带红土母质具风成特性,沉积后经历了较强的风化成壤过程。(2)粒度参数高度相关,频率曲线以双峰为主体,概率累积曲线表现为三段式和五段式,表明中亚热带各地红土的沉积环境较为一致,但分选具一定复杂性。(3)在剖面上,红土粒度分布随时间变化而变化,棕黄色层的平均粒径值较均质红土层和网纹红土层粗,粉砂含量较高。     

南宁、百色盆地红土风化壳的地球化学特征及其环境意义*

本文以广西南宁盆地那桐风化壳,及百色盆地江泽风地壳的大量土体化学分析数据为依据,进行了第四纪红土的确认、形成、分布和土壤肥力状况。以及通过地球化学强度、硅铁系数、硅铝系数等指标进行了两风化壳的对比研究。同时,还探讨了风化壳的发育过程及其与环境的关系。     

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。     

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.     

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.     

印尼苏拉威西岛Kolocedale地区红土型镍矿特征及找矿标志

印度尼西亚的苏拉威西岛红土型镍矿资源丰富,通过对kolocedale地区的红土型镍矿地质背景、成矿条件和控矿机制的研究,认为该区域红土型镍矿与、超基性岩的分布有关,镍矿体赋存于超基性岩的风化残坡积层中。     

中亚热带红土与水稻土铁锰结核理化特性与形成环境对比

通过中亚热带第四纪红土和金衢盆地现代水稻土中铁锰结核的理化特征对比发现,水稻土铁锰结核的外部特征、内部结构以及化学组成与第四纪红土中的结核既具有一定的相似性又存在着明显差别.第四纪红土中的结核与水稻土中的结核都是在于湿交替的环境中发育形成的.水稻土中结核的形成是水稻生长期的渍水、还原作用和收获后的控水、弱氧化作用交替进行的结果,形成时间短暂,环境较为稳定;第四纪红土结核的形成是气候环境周期性干湿变化的结果,结核淀积时段气候干热,氧化作用强烈,反映第四纪红土形成环境的不稳定性.     

安徽宣城向阳剖面第四纪红土常量元素地球化学特征及其古气候意义

安徽宣城向阳剖面是我国南方第四纪红土标准剖面,蕴含着丰富的古环境与古气候信息,对其进行常量元素地球化学特征及古气候的研究,对深刻理解该区红土风化成壤强度与古气候演化、充实中国南方第四纪红土的高分辨率研究具有一定意义。本文基于野外地质地貌、岩性调查与加密采样,运用ZSX PrimusIV型X射线荧光光谱仪(XRF),对该剖面进行常量元素测定,并采用地球化学风化参数指标CIA与BA、元素迁移率等分析方法,结合前人的年代数据,探讨了该剖面红土风化特征及古气候意义。研究表明:(1)向阳剖面常量元素以Fe_2O_3、Al_2O_3、SiO_2为主,具有显著的富硅铝铁化特征,约916 ka以来红土堆积处于相对暖湿的古气候背景下,但是气候总体有向干凉方向变化的趋势;(2)约916 ka以来研究区古气候大致存在7次相对暖湿与相对干凉期的旋回变化;其中,阶段I至阶段II暖湿程度与风化强度较大,气候向暖湿方向发展,阶段III暖湿程度与风化强度均有所降低,阶段IV暖湿程度与风化强度达到最大,是最稳定的时期,阶段V至阶段VII气候一直向干凉方向变化;(3)在6.2 m(约534 ka前)以下部分,红土成土沉积动力强度较大,干湿变化比较强烈,沉积环境不稳定,而此后红土成土沉积动力减弱,沉积环境相对稳定。     

玉龙雪山—苍山地区第四纪沉积与层状地貌的新构造分析

本文通过断陷盆地第四纪地层层序与沉积间断、盆地早期地层下伏红色风化壳的层位、山地古夷平面的变形、金沙江阶地与洱海湖滨阶地发育的构造分析,提出新构造期的下限为330×104aBP左右、新构造运动的波动具有明显的递进性并呈现波动周期逐渐缩短、频率增大和晚第四纪断块差异性运动增强的基本趋势,探讨了新构造运动对地貌发育的控制作用。     

新疆博斯腾湖全新世沉积磁性矿物组成与沉积环境探讨北大核心CSCD

中国西北干旱区湖泊沉积物存在磁性矿物种类复杂和磁化率普遍偏低等问题,使得利用环境磁学手段重建古环境、古气候的方法受到了限制。选择新疆博斯腾湖BST12B钻孔顶部岩芯(深度0~2.5 m)不同沉积相的代表性样品,进行载磁性矿物富集,并将原样品和富集获得的样品分别做XRD(X荧光衍射)岩石矿物检测。结果显示,所有湖相样品中均有黄铁矿和磁铁矿检出,而没有磁黄铁矿和针铁矿检出,说明博斯腾湖全新世湖相沉积物的主要磁性矿物是磁铁矿,并含有少量黄铁矿;富集获得的样品中粘土矿物(如绿泥石等)含量明显增加,石英、长石和方解石含量降低,富集后的残留样品的磁化率大幅度降低,说明粘土矿物对干旱区湖泊沉积物的磁学贡献不容忽视。结合沉积物粒度、色度、硫元素含量以及沉积物磁性矿物的组合特征推断,黄铁矿可以作为湖泊高水位的指示矿物种类,因而具有重建湖泊古水位变化的潜力,并应用到博斯腾湖的全新世湖泊环境重建,发现博斯腾湖BST12B钻孔位置早全新世为接近氧化环境的浅湖相环境,而中晚全新世为深湖相沉积环境并存在一个浅水的湖滨相沉积环境。研究结果说明,利用载磁性矿物富集的方法对干旱区湖泊沉积物中所含磁性矿物进行富集后检测是开展干旱区湖泊环境磁学研究的可行手段,对研究湖泊环境变化具有重要意义。     

东南极威尔克斯地-阿德利地大陆边缘构造及沉积特征北大核心CSCD

东南极威尔克斯地-阿德利地陆缘是研究南极洲-澳大利亚晚白垩世裂解过程的关键部位,然而该地区的地质情况研究程度较低,特别是在构造-沉积演化方面。基于横穿威尔克斯地-阿德利地大陆边缘多道地震剖面的解释,对该地区的构造变形及沉积特征进行了研究。在地震剖面上识别出区域性的两大不整合面,分别是土伦阶不整合面(tur)和始新世不整合面(eoc)。两大不整合面将研究区层序划分为三大构造层序:裂谷层序S3,后裂谷层序S2、S1。裂谷层序主要为裂谷期的火山碎屑岩,后裂谷层序多为半深海浊流沉积物如淤泥、黏土等。地震剖面解释发现,研究区不同部位构造变形及沉积特征差异显著,威尔克斯地西部S3较少发育,只在陆坡坡脚向深海盆地过渡的局部区域发育,而发育了厚层的S2、S1;威尔克斯地东部发育了厚层的S3,且S3内部普遍发育高角度正断层。阿德利地发育了一明显的裂谷地块——"阿德利地裂谷地块",其为裂谷作用下从大陆边缘裂离至深海区的海底高原,在其陆缘一侧可能发育了大型的控制断陷的正断层。威尔克斯地-阿德利地陆缘构造变形的差异可能是由于南极洲-澳大利亚板块裂解过程中发生逆时针旋转,导致陆缘裂谷作用强度不均所形成。威尔克斯地-阿德利地陆缘在洋-陆过渡带(Continent-Ocean Transition,COT)内发育了岩浆成因的基底凸脊,这些凸脊可能是在早期裂谷作用时,在地壳减薄最强烈处地幔物质上涌并遇水蛇纹石化的结果,并且导致了COT内的磁异常。     

汾河地堑湖盆第四纪地貌—沉积特征的构造控制

野外对临汾、太原盆地第四纪中晚期所发育的湖积地貌-沉积特征调查发现,湖盆在对应于S8、S5和S1古土壤开始发育时期(时代分别为0.77Ma BP、0.55Ma BP和0.13Ma BP)曾发生了三次强烈湖退,这三次湖退都是构造原因所致的;而在L11-S8、L8-S5、L5-S1黄土古土壤堆积发育期间(时代分别对应于0.96～0.77Ma BP、0.74～0.55Ma BP和0.47～0.13Ma BP)、以及S1古土壤发育以后的时期(时代为0.07Ma BP之后)出现的却是缓慢湖侵或盆地下沉。根据这些发现并结合地球物理学前期已获得的有关盆地深部上地幔结构及活动规律,本文提出了盆地湖侵-湖退过程的构造控制模式。在上地幔强烈上拱→减弱或渐趋稳定→再次强烈上拱的构造循环中,地表湖盆会以大幅快速湖退→缓慢湖侵→再大幅快速湖退这样的表现与之对应。盆地地表的地貌-沉积发育与地下的上地幔活动应具有因果关系。     

中国西风区与季风区黄土沉积特征对比研究

新疆伊犁地区是中国典型的西风区。该区黄土的物质组成和地球化学特征分析表明,伊犁黄土具有世界典型风成黄土的沉积特征。但由于物质来源和堆积环境的差异,伊犁地区的黄土以细粉砂和粘粒、磁化率、碳酸盐和片状矿物含量高。砂含量、稀土丰度、Rb／Sr、87Sr／86Sr比值低等特征而显著区别于季风区的黄土沉积。反映风动力的分选作用、物源和沉积环境对黄土沉积特征的控制。