崂山山顶风化坑化学风化过程的岩石化学与矿物学证据

2011年5月对崂山山顶风化坑进行考察和采样,通过对风化坑内碎屑和坑外岩石的粉晶X射线衍射矿物分析、X射线荧光光谱化学全量分析,研究了风化坑内外的矿物风化及各元素迁移特征,对风化坑的成因过程进行探讨.研究结果表明:1)崂山山顶风化坑碎屑的英长比总是大于其周边岩石的英长比,说明风化坑的形成是花岗岩造岩矿物差异风化的结果;...     

念青唐古拉山扎当冰川退缩前沿土壤性质与可培养细菌多样性变化

通过细菌的分离培养和土壤性质的测定,分析了念青唐古拉山扎当冰川退缩前沿土壤中可培养细菌的多样性和土壤性质的变化.结果表明:土壤中可培养细菌的数量为104~105CFU.g-1,可培养细菌隶属于α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria 5个类群.随冰川退缩年代不同土壤中细菌多样性有明显变化,土壤的C、N含量与距冰川前沿的距离之间呈正相关,即土壤暴露时间越长,C、N含量越高.结果说明,冰川退缩前沿的土壤中存在着丰富的细菌资源,细菌的组成发生着动态的变化,同时也影响着土壤的理化性质.     

贡嘎山东坡林地土壤的诊断特性与系统分类

贡嘎山东坡寒区林地在海拔2200～3650m的典型土壤,其土壤诊断层和诊断特性主要有暗瘠表层、漂白层、雏形层、石质接触面特征、常湿润土壤水分状况和寒冻、寒性、冷性或温性土壤温度状况.由于泥石流和冰川堆积物对所发育土壤性状有很大影响,提出了划分泥石流岩性特征和冰碛物岩性特征及其诊断指标.根据本区土壤诊断层和诊断特性,按照中国土壤系统分类对研究区典型土壤进行了检索,在分类中首次根据泥石流岩性特征和冰碛物岩性特进行了土壤系统分类.     

晚新生代以来青藏高原中部化学风化与环境演化的地球化学记录

青藏高原中部发育有一系列独立的内流断陷湖盆,其中位于南亚季风区边缘的错鄂湖盆发育了巨厚的湖泊沉积,是研究高原内部地质环境变迁与构造-气候旋回的理想场所。本文对青藏高原中部错鄂孔197m沉积岩心Sr、Rb、Zr含量及其比值以及沉积物有机质δ^13C、TOC含量进行了分析,同时结合岩性、粒度、粘土矿物组成,初步建立了青藏高原中部2．8Ma来岩石化学风化的相对强度和古环境演化过程。结果表明,2．8Ma来青藏高原中部经历了三次剧烈的环境演化过程：在约2．8～2．5Ma期间,低Sr含量,高Rb／Sr和Zr／Rb值记录了较弱的化学风化过程,     

风化剥蚀区与沉积区元素对比值的生态地球化学环境意义(Ⅰ)——以洞庭湖流域的红土和沉积物为例

地球化学研究中常选择两个或两组地球化学性质相近、在地球化学过程中相对比例较稳定、并对外源输入敏感的元素(称为"元素对")计算比值,进行示踪研究、过程及环境恢复、人为因素识别等.但在表生地球化学环境研究中,对同一比值的涵义表述,不同研究者认识并不一致,甚至大相径庭.     

干旱绿洲区运积物发育土壤的地球化学特征—以新疆焉耆盆地为例

土壤的矿物及其地球化学特征是指示其风化特征的重要依据.为理解干旱绿洲区土壤发育特征,本文选取新疆焉耆盆地两个土壤剖面对其粒度、矿物、元素地球化学特征进行分析,结果表明:两剖面沉积物的粒度主要以黏粒、粉粒为主,矿物主要为石英、长石和黏土矿物,石英/长石多数小于1,长石以斜长石类为主,化学风化作用极弱.两剖面的化学蚀变指数...     

岩石风化成土过程中元素均一化作用及机理:以大兴安岭北部火山岩区为例

对大兴安岭北部区域性中生代火山岩和残积土壤化学成分的研究结果表明,岩石风化成土过程中元素存在明显的均一化作用.元素含量高的岩石风化形成的土壤中元素含量相对降低,反之则相对增高,导致残积土壤中元素含量差异明显小于基岩.不同元素的均一化能力不同,在主元素中,Al2O3和SiO2的均一化能力相对较弱,微量元素的均一化能力普遍较强.元素的均一化能力受元素晶体化学性质、元素存在形式、矿物抗风化能力、气候、水动力条件及生物等因素影响.     

物源—河流过程—化学风化对松花江水系沉积物重矿物组成的影响

松花江水系作为我国七大水系之一,对其沉积物组成的深入探究对揭示源区控制因素和沉积物的搬运—沉积过程具有重要意义。重矿物蕴含着源岩母岩的重要信息,是解开由源到汇过程和物源示踪的重要工具。为了评估物源、河流过程和化学风化对重矿物组成的影响,我们从松花江水系干流和支流的边滩以及阶地共取32个样品,进行分粒级（<63 μm、63～125 μm和125～250 μm）的重矿物分析。结果表明,松花江水系源区母岩信息在嫩江各支流（诺敏河最为典型）的重矿物组成中得到很好的反映,但在嫩江干流中没有得到反映,这表明物源对重矿物组成的控制受到河流过程的影响。松花江水系的重矿物组成以角闪石、绿帘石、钛铁矿和榍石为主。河流沉积物的重矿物组成主要富集在63～125 μm组分,同一河流的不同河段的重矿物组成存在显著差异（巴兰河尤为典型）,表明了河流搬运—沉积过程对重矿物组成起到重要控制。哈尔滨松花江T2阶地沉积物（弱风化）的重矿物组成基本保留了现代河流砂特征,讷谟尔河T1阶地沉积物（中等风化）的重矿物受到一定程度的改造,而受到严重化学风化影响的通河松花江T3阶地的重矿物组成已遭受严重破坏,不稳定矿物（角闪石和辉石）以及蕴含的母岩信息已完全消失,表明了重矿物组成明显受到沉积物化学风化程度的影响。由于源—汇过程中重矿物的混合和由此导致的稀释作用,使得沉积物携带的物源信息经过长距离搬运之后逐渐变得模糊。因此,我们认为,在进行河流重矿物源—汇过程研究中,宽粒度分析窗口和足够多的样品数量需要考虑以充分获取源区完整的重矿物组成信息。同时,在利用河流阶地重矿物组成进行源—汇联系和古水系演化研究时,需要首先评估阶地沉积物的化学风化程度。     

廊坊市规划区土壤环境污染的地球化学评价

系统采集廊坊市规划区耕层和深层土壤,分析2类土壤中的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、B、Mo、Co、Hg、As、Pb、Cl、Cd、F、Se、Cr、I共 21种元素含量及耕层土壤pH值.区内主要污染元素为Hg、Pb、Mn、Cd、N.通过其计算的耕层土壤环境质量评价表明:西北部较好,东南部较差,从西务、大官庄、周各庄至彭庄、大枣林一带京山铁路北侧环境质量最差.污染成因与工农业生产、日常生活中的废水、废气、废渣排放密切相关.     

四川若尔盖地区西康群地球化学特征及其物源区和古风化程度分析

通过对四川省若尔盖地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合研究,发现本区砂泥岩的SiO₂ 、P₂O₅ 、MnO与PAAS有相同的含量,富集Na₂O、CaO,贫Al₂O₃ 、Fe₂O₃、MgO、K₂O和TiO₂。微量元素W含量大大高于上地壳丰度,Nb和Ta含量大大低于上地壳丰度,而与下地壳丰度相当,Sc的含量略低于上地壳丰度,造岩元素Sr 略高于地壳丰度值。稀土元素总量相对较高,平均值为133.97×10^-6,与地壳中的稀土元素总量112×10^-6较为接近。轻稀土元素相对于重稀土元素较为富集,具中等的负铕异常,稀土配分曲线均显示比较一致的右倾的轻稀土富集的配分模式。由此认为其地球化学特征与大陆岛弧和被动大陆边缘沉积物相似。综合其他地质资料认为若尔盖地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆。     

海螺沟冰川公园的开发与保护

涨螺沟冰川是世界下可多得的自然遗产，随着海螺冰川公园旋游业的蓬勃发展和资源本身所处的地质环境条件，在旅游开发的过程中，出现了一些潜在的环境问题，通过分析这些环境问题，针对性地提出了相应的环境保护对策。     

矿物风化对黄土区土壤有效硅含量的控制作用--以陕西省关中-陕北地区为例

利用XRD、粒度分析、土壤风化模拟试验等方法,对黄土区土壤有效硅含量分布、土壤机械组成、粘粒矿物种类及含量分布、土壤溶液pH值和土壤矿物风化过程中硅的析出规律进行研究。从陕北干旱区到关中半湿润区,土壤中蛭石含量从0.18%升高到1.60%;高岭石从0.45%升高到1.84%,相应的土壤有效硅含量从122.62×10-6升高到463.95×10-6。土壤有效硅含量与粘粒矿物总量呈正比,与土壤溶液pH值成反比,这与南方水田水稻土情况完全不同。模拟实验证实土壤中存在的游离硅是硅酸盐矿物异成分溶解的结果。研究区土壤风化作用强度规律性变化是造成区内土壤有效硅含量变化的主要原因。     

龙羊峡谷更新世以来气候演变特征及其对拉西瓦水电站坝区花岗岩风化作用的影响

龙羊峡谷为黄河上游水电富矿河谷段，拉西瓦水电站位于龙羊峡谷出口地段，研究龙羊峡谷更新世以来气候演变特征对于探讨拉西瓦水电站坝区自然环境发展演化与工程岩体地质过程浅表生改造均有重要意义。本文在简述了龙羊峡谷形成史之后，通过分析树木年轮法、植物孢粉法、同位素法等所获取的资料，总结了更新世以来龙羊峡地区气候演变特征。分析认为龙羊峡地区更新世以来气候以旱寒为主，这种气候特征对于拉西瓦水电站坝区花岗岩风化作用的影响主要存在于两个方面：温度变化及由此带来的冰劈作用。     

成都平原风尘堆积的化学风化特征及其古气候意义

对成都平原胜利红土剖面进行了系统的常量元素分析,并与川西典型黄土、古土壤样品的地球化学特征进行对比,研究本区风尘堆积所经历的化学风化作用过程,并对该序列化学风化特征的古气候意义进行探讨.研究结果表明,成都红土的常量元素组成与川西典型黄土、古土壤样品相似,与上地壳的平均化学成分也基本一致,说明成都红土与川西黄土一样,在堆积以前也经历了多次充分混合作用.在成都红土的形成过程中,Ca、Na元素大量淋失,含量很低,K、Mg也出现了不同程度的淋失,说明成都红土经历了斜长石和钾长石的化学风化过程.进一步的研究表明,成都黏土已达到中等风化的末期阶段,而网纹红土已进入强烈风化作用阶段.从整个序列的化学风化参数来看,距今1.13 Ma以来化学风化强度不断减弱,表明四川盆地及周围地区更新世中期以来有逐渐变干的趋势,与全球气候变化具有一致性.     

最近13万年来黄土高原黄土剖面中绿泥石的化学风化与古气候变迁

对黄土高原不同纬度地区的4个黄土—古土壤剖面和lO个现代土壤样品中绿泥石的化学风化进行研究，发现黄土—古土壤剖面中的绿泥石在最近13万年发生了明显的化学风化，其风化程度受剖面位置和气候控制；黄土—古土壤剖面中ω(绿泥石 高岭石)／ω(伊利石)的比值与磁化率之间具有良好的负相关关系，绿泥石的化学风化与古土壤中铁氧化物矿物的形成和磁化率的增强之间有成因联系；黄土高原现代地表样品中ω(绿泥石 高岭石)／ω(伊利石)比值与现代年平均温度和年平均降水量有着良好的相关关系。认为ω(绿泥石 高岭石)／ω(伊利石)的比值可作为新的指示夏季风变化的替代性指标，对于定量重建古气候的变迁历史具有重要意义。     

黑龙江省讷河市土壤质量与绿色产地适宜性评价

基于东北黑土地1∶250 000土地质量地球化学调查数据,按照《土地质量地球化学评价规范》和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》,对讷河市土壤养分、土壤环境质量、土壤综合质量及绿色产地适宜性进行评价. 结果显示讷河市土地肥沃,环境清洁,适合于发展绿色农业：1）土壤养分单指标N、P、K、有机质、CaO、MgO、Fe2O3、S、B、Zn、Mn、Cu、Mo、Co、Ge、V共16项中,除Cu、Zn为较缺乏和Ge、B缺乏外,其他指标均为丰富和较丰富;土壤养分综合等级以较丰富和中等为主,分布面积分别为3 666.74 km2和2 574.11 km2,占全区面积的56.94%和39.97%. 2）土壤环境质量以一等（无风险）为主,一等区面积6 435.78 km2,占全区面积的99.94%;二等（风险可控）区面积仅4 km2,占0.06%. 3）全区土壤质量综合等级以优质为主,优质土壤面积3 806.06 km2,占全区面积的59.11%;良好级土壤面积2 574.11 km2,占39.97%;中等级土壤面积59.61 km2,占0.92%;没有四等（差等）和五等（劣等）土壤. 4）符合一级绿色食品产地的土壤面积为6 461.5 km2,占全区面积的97.5%;符合二级绿色食品产地的土壤面积为38.1 km2,占全区面积的0.58%;不符合绿色食品产地的土壤面积为65.6 km2,占全区面积的0.99%.     

碳酸盐岩差异性风化成土特征及其对石漠化形成的影响

碳酸盐岩极低的酸不溶物含量使岩石风化产生的残积土壤物质数量极少，并产生巨大的体积缩小，促使早期形成的残积土在重力作用下不断向下塌陷。显著的差异性风化使基岩面强烈起伏，甚至形成大量的岩溶尘洼地、裂隙、地下管道、洞穴系统等。在重力和水的作用下，土粒沿垂直和水平方向上经微距离或短距离搬运到上述低洼或地下空间中，甚至由地下河带到更远的地方，这是碳酸盐岩地区土壤丢失的重要方式，也是形成石漠化最主要的地质因素。土壤在地表分布高度不均匀，是碳酸盐岩地区的地表少土的重要原因。对于酸不溶物含量相当的石灰岩和白云岩而言，由于白云岩的差异性风化明显弱于石灰岩，以及受各种应力作用后，白云岩形成的节理及裂隙密集而均匀，从而提高了近地表白云岩的含水能力，延长了风化过程中的水－岩反应时间，使风化作用可以相对集中于地表或近地表进行，有利于岩石的整体风化作用的进行，同时使白云岩风化壳基岩面起伏相对较小，风化残积形成的土壤分布也相对均匀。因此，白云岩区地表土层较厚，石漠化程度也稍弱于灰岩区。     

云冈石窟砂岩中碳酸盐胶结物化学风化及相关文物病害研究

云冈石窟地区云冈组上段砂岩中碳酸盐胶结物的含量普遍在10%以上,其主要矿物成分为含铁方解石和含铁白云石。在碳酸盐胶结物化学风化过程中发生的化学反应包括碳酸盐矿物溶解、Fe2+ 离子氧化及Fe3+ 离子水解,以及石膏、泻利盐、水碳镁石、球碳镁石等矿物结晶。水、砂岩中裂隙和层理发育、大气污染等是影响碳酸盐胶结物化学风化的主要外因。碳酸盐胶结物化学风化引发了多种文物病害,对云冈石窟的文物价值造成严重破坏。      

九江地区网纹红土的时代

长江中下游地区广泛发育网纹红土。本文对九江长虹大道剖面进行了初步研究。该剖面地层自下而上可分为河流相冲积砂砾石、以发育水平状网纹为特征的铁质网纹红土、以垂向网纹为特征的网纹红土、红色粘土和风成下蜀黄土,分别厚3.3、4.5、5.9、3.6和4.1m。磁性地层研究结果,布容正向极性带/松山反向极性带的界限出现于网纹红土层中部,距顶深部12.9m处;贾拉米洛正向极性亚带出现在铁质网纹红土层中,距顶深度15.1-16.1m处。根据CandeandKent古地磁极性年表的模式年龄和热释光年龄,计算出沉积速率,进而计算出各层的界限年龄。结果表明,铁质网纹红土沉积于1232-869kaBP;网纹红土大约沉积于869-392kaBP;红色粘土沉积于392-101kaBP。九江长虹大道剖面代表了该地区从河流沉积、铁质网纹红土、网纹红土、红色粘土到风成黄土沉积的演变过程,并显示出准0.4 Ma的周期变化。这与黄土高原、青藏高原构造层和地球公转轨道偏心率变化所反映的准0.4 Ma构造气候旋回基本一致。      

我国南方岩溶区和北方黄土区的大气CO2效应

我国南方岩溶区与北方黄土区都是巨大的碳库。碳酸盐的溶蚀及再结晶是两个碳库与大气CO2交换的重要过程。碳的区域平衡是评价化学风化消耗或逸散CO2的基础。岩溶区与黄土区在地球化学风化的环境背景、溶蚀过程、产物运移和归宿等差异很大。黄土区化学风化消耗大气CO2通量较岩溶区小。目前评价两类地区土壤与大气CO2的源汇关系尚不成熟,需要定量认识土壤CO2与下伏碳酸盐岩溶蚀或与下伏黄土次生碳酸盐化作用。岩溶区湖泊沉积物中有机质分解产生的HCO3-制约外源及内生碳酸盐溶解和自生碳酸盐形成。