甘肃西峰晚第三纪红粘土的化学组成及化学风化特征.pdfVIP

维普资讯 地 质 力 学 学 报 V 7 No 2 第 7卷 第 2期 200 1年 6月 JOURNALOFGEOMECHANICS J衄 ． 2 O 0 】 文章 ■号 ：1006-6616 2【001】024)1674D 甘肃西峰晚第三纪红粘土 的化学组成 及化学风化特征 陈 砀，陈 骏 ，刘连文 (南京大学地球科学系表生地球化学研究所 内生金属成矿机{6I研究国家重点实验室 ，江苏 南京 210093) 摘 要 ：通过对甘肃西蜂红粘土样 品的地球化学研 究，发现其碳酸盐含量较高 ，而 、 Al、Fe等元素含量相对较低 。为消除碳酸盐 的影 响，样 品经酸溶处理后其化学 组成十分均一 ．反 映物质来源 的一致性。稀土元素肚及微量元素分布形武揭示出红 粘土与第 四纪黄土 一古土壤风成成 因的相似性。研 究表 明，红粘土 的化学风化尚处 于脱 ca、Na为主 的早期阶段 ；CIA值和酸不溶物 中的Na／K比及 RbtSr比参数 一致 地指示了红粘土化学风化程度高于第四纪的黄土和古土壤 ，反映出晚第三纪肚来黄 土高原 的气候 由相对温暖湿润 向第 四纪逐渐变千盎冷演化 的总趋势 。 美犍词 ：红粘土 ；化学组成 ；化学风化 中圈分类号 ：P595 文献标识码 ：A 0 引言 我 国北方黄土高原黄土 一古土壤序列之下 ，普遍发育 了一套晚第三纪的红色粉砂质粘土 沉积 ，称为 “红粘土 ，由于含有三趾马化石而备受世人瞩 目 。。长期 以来人们对于红粘土 的研究主要集 中在地层与成因方面。关于红粘土 的成 因，主要有 “残积说 、 “水成说 和 “风成说” 】。近年来 ，一些研究者通过对西峰、灵 台、佳县 、西安等几个典型红粘土剖 面详细 的磁化率 、粒度 、磁性地层及土壤发生学等方面的研究 ，指出红粘土与其上覆的第 四 纪黄土 一样 ，是 风成 堆积 的产物” ，从 而将 黄土 高原 风成堆 积 的底界年 龄 向前推 至 7、2MaBP 。红粘土风成成 因的确立对 于探讨 晚新生代 以来古气候 的演化 、东亚古 季风 的 开始与演变 ．以及青藏高原 的隆升 、亚洲 内陆干旱化和北半球冰量 的变化 等 问题 “ 无疑 具有 十分重要 的意义 。 但是 ，上述研究主要侧重于红粘土的宏观特征 (磁性地层 、岩石学等)与物理指标 (磁 化率 ，粒度等)，对微观意义上 的化学组成缺乏探讨 。而化学元素 的分布 、赋存 、演化等特 收 稿 日期 2001_03．22 基金项 目 胃束重点基础研究燕晨规捌项 目 (G199904M00)；国束杰 出青年基金 (绾号：49725抑 ) 怍者 蕾介 陈晒 (19 一)．女 ．博士生 ．环境地璋化学专业 。 维普资讯 168 地 质 力 学 学 报 2∞1 征对于揭示表生系统物质的来源及其演化规律具有鲜明的指示意义 。为此 ，本文选取甘肃西 峰地 区，对该 区红粘土 的元素特征进行 了初步研究 ，并与第 四纪风成黄土和古土壤进行对 比，以期为探讨红粘土 的物质来源和化学风化程度提供证据 。 1 采样与分析 样品采 自甘肃西峰巴家 咀剖面 (107。27E，35。53N，西峰市 以西 16kan)，其上覆盖第 四 纪黄土 一古土壤序列 ，下伏 晚第三纪河流相细砂岩 ，与红粘土之 间有 1．5m的过渡层 。剖面 总厚 66m，未见层理 ，呈红黄 一浅红色 ，团粒结构 ，土体表 面铁锰胶膜发育，中、下部则发 育有 4—5层厚约 05m～1m的钙结核层 。 对全剖面依不 同深度采集 9个红粘土样