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南京老虎山黄土—古土壤剖面中土壤发生演化指标及其环境指示意义

谢昌仁  
【摘要】:全球环境变化的研究是当今科学界的活跃领域之一。而黄土又是记录环境变化良好的信息载体。从黄土-古土壤中提取影响环境变化的因子并对未来全球变化的预测是目前古土壤与环境变化研究中的热点。下蜀黄土作为风尘堆积的边缘相敏感地记录了东亚季风的影响范围。因此,对下蜀黄土的研究可以更好地为恢复长江中下游地区古气候变迁提供科学依据。 本文选择位于南京市东北部老虎山的一个厚度为10.5米的黄土-古土壤剖面作为研究对象,分析研究了其粒度特征、磁化率、粘土矿物、Fe、Al、Si、Ti和REE的含量和变化,我们初步认识到: 1.南京老虎山黄土-古土壤剖面系风尘粉尘堆积而成,并同时受物理风化和化学风化的次生改造作用; 2.南京老虎山下蜀黄土堆积与北方黄土具有一致的粉尘起源,其粒度分布特征为分选性较好的粗颗粒和分选较差的细颗粒共存,与北方黄土类似。各层位样品的粒度组成均为双峰偏态曲线分布,粒度众数分别为32~16μm和0.5~2μm,组分的含量变化趋势以8μm为界线,分别指示了冬季风强度和间接地指示了夏季风和西风环流的强度。>45μm组分的变化更可能代表了沙尘暴、强冬季风或风暴; 3.全岩样品的氧化铁、氧化铝的含量变化可以作为古土壤发育的环境替代指标,硅铝率、硅铁铝率和游离氧化铁/全铁同样可作为环境替代指标,都可反映在不同时期的风化成壤作用的强弱; 4.酸不溶相中各粒组具有不同的质量磁化率且分別可以作为环境变化的替代指标,其中以<2μm组分中的磁化率较高,且表现出较高的分辨率。但在考虑各粒级组分磁化率的贡献率时不可忽视更粗粒组分的作用; 5.组成老虎山剖面的黄土-古土壤层的粘土矿物基本一致,主要以石英、伊利石及绿泥石和高岭石为主。石英与高岭石的含量有呈消长的变化趋势。绿泥石与磁化率的变化也存在消长的关系。其峰值的变化可以指示古气候的变化。Weaver指数可以说明下蜀黄土的风化强弱; 6.对黄土-古土壤中酸不溶相中REE元素进行了系统分析,结果表明黄土-古土 摘要 壤中酸不溶相的REE是古风尘中的稳定组分,保留了源区特征。通过j从化成壤 作用后,古土壤层和黄土层的REE含量发生了微弱的分异。不同粒级组分的REE 含量变化较大。且黄土一古土壤的REE含量可能受风力分选的影响。


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