六盘山南段东西两侧黄土风化特征比较

论文摘要

黄土是研究过去环境演变的重要信息载体。六盘山地处我国半干旱-半湿润气候的过渡带,同时也是我国东亚季风与西风的交汇地区,对环境变化的响应比较灵敏。六盘山南段以西有大量面积不等的平坦台地,从第四纪以来有较厚的黄土堆积,但是对于该地区黄土的化学风化特征及风化强度的研究较少。经过对六盘山南段以西的甘肃天水地区进行细致周密的野外实地考察之后,选择樊家城（FJC）剖面作为研究剖面,结合室内实验,详细分析了六盘山南段以西黄土的地球化学特征和风化特征,并与六盘山南段以东的陕西宝鸡梁村（LC）剖面进行对比,以探讨六盘山南段东西两侧黄土的风化特征差异以及造成两者风化特征差异的原因。本文得出以下结论:（1）建立了六盘山南段以西FJC全新世黄土剖面的地层序列并进行了地层断代:表土层（MS,1 500 a BP 至今）→现代黄土层（L0,3 100～1 500 a BP）→古土壤层（S01,5 000～3 100 a BP）→黄土夹层（Lx,6 000～5 000 a BP）→古土壤层（S02,8 500～6 000 a BP）→过渡性黄土层（Lt,11 500～8 500 a BP）→马兰黄土层（L1,>11 500 a BP）。（2）六盘山南段以西FJC剖面的地球化学特征:各元素的CV较小,范围为（1.42～8.24）%,以 Si02、A12O3、CaO、Fe2O3 为主要元素;Ca（78.1 g·kg-1）、Sr（226.5 mg·kg-1）在古土壤 S0（S01、S02）的含量低于黄土层（L0、Lx、Lt、L1）的含量（83.4 g·kg-1、249.0 mg kg-1）,表明Ca、Sr发生了淋失,而其他元素（Si、Al、Fe、K、Mg、Na、Ti、Mn、Cu、Zn、Ni、Rb、Ba）在古土壤层的含量高于黄土层;FJC剖面与上部陆壳相比,Ca、Mn、Ni明显富集,而Na、Sr显著亏损。（3）六盘山南段东西两侧黄土地球化学特征的差异明显:FJC剖面各元素的CV均小于LC剖面对应的元素,表明六盘山南段以东黄土的元素分异更显著;FJC剖面Ca（81.1 g·kg-1）的含量显著高于LC剖面（44.4 g·kg-1）;Na在地层中的变化出现分异,具体表现为FJC剖面的Na在古土壤中（14.8 g·kg-1）的含量高于黄土层（14.1 g·kg-1）;元素UCC标准化后表明六盘山南段东西两侧黄土元素的组成一致,物质来源统一,六盘山南段以东黄土的元素在后期受到的化学风化作用更大,Ca的淋溶更强烈。（4）六盘山南段以西FJC剖面的风化特征:古土壤S0中元素相对于Ti的迁移率表明 Ca、Mg、Si、Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Rb、Sr、Ba 相对淋溶,而 Na、K相对富集,常量元素、微量元素的迁移序列分别为:Ca>Mg>Si>Fe>Al>K>Na、Sr>Ba>Rb>Ni>Zn>Mn>Cu;古土壤 S0 中的 Rb/Sr（0.43）、Ba/Sr（2.02）、ba（0.73）、a（0.48）高于黄土层（0.38、1.83、0.71、0.46）,而 Ca/Mg（3.25）、K/Na（1.59）、CIA（57.95）、Ki（1.178）低于黄土层（3.48、1.63、58.46、1.183）,化学参数共同反映了六盘山南段以西地区在全新世中期的风化作用最强;CIA（56.92～59.64）和A-CN-K三角图共同表明FJC剖面尚处于风化强度较弱的低等风化阶段。（5）六盘山南段东西两侧黄土风化特征的比较:①六盘山南段以东地区元素的活动性更强,风化程度更高。具体表现为:LC剖面易溶性元素Ca、Na、Mg、Sr在古土壤S0中的淋失程度比FJC剖面高,而Al、Fe、Si、K、Mn、Cu、Zn、Ni、Rb、Ba的富集程度高于FJC剖面;在古土壤S0中,FJC剖面的Rb/Sr（0.43）、Ba/Sr（2.02）小于 LC 剖面（1.37、6.13）,Ca/Mg（3.35）大于 LC（0.58）;就整个剖面而言,FJC剖面的K/Na、CIA、Ki（1.61、58.27、1.182）低于LC剖面（2.51、69.65、1.86）,ba、a（0.72、0.47）高于 LC 剖面（0.44、0.25）;FJC 剖面在A-CN-K三角图中的分布位置比LC剖面离A-K连线更远。②FJC剖面与LC剖面的K/Na、CIA、Ki、ba、a以及A-CN-K三角图所指示的剖面内部各地层间的风化强度存在分异。表现为:在LC剖面中较高的K/Na、CIA、Ki和较低的ba、a代表的是风化程度高的古土壤S0形成时期,而FJC剖面中,较低的K/Na、CIA、Ki和较高的ba、a代表的是风化程度高的古土壤S0形成时期。（6）造成六盘山南段东西两侧黄土风化特征差异的原因:①气候因素是造成六盘山南段东西两侧黄土风化强弱差异的原因。通过对现代（1955～2003年）六盘山南段东西两侧地区气候的分析,发现东侧的气候更加暖湿,且蒸发小,说明东侧的成壤环境好,将今论古,推断在地质历史时期六盘山南段以东地区的气候条件也比西侧优越,温暖湿润的气候环境使六盘山南段以东黄土的化学风化进程更快,生物活动更强,元素的迁移能力更高,风化程度更高。②黄土化学元素的分异是造成六盘山南段以西FJC剖面与六盘山南段以东LC剖面Na在剖面中的分异规律,K/Na、CIA、Ki、ba、a、A-CN-K三角图在指示不同地层间的风化强度时产生分异的原因,具体是因为FJC剖面中含量较高、活动性最强的Ca引起了 Na相对含量的变化,从而造成上述气候替代指标在指示两个剖面内部各地层的风化程度时产生了分异。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 选题依据

1.2 研究进展

1.2.1 黄土地球化学的研究进展

1.2.2 六盘山南段东西两侧黄土的研究进展

1.3 研究内容及过程

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究过程

1.3.3 工作量

第2章研究材料和研究区环境

2.1 研究区自然环境

2.2 研究材料

2.2.1 樊家城剖面

2.2.2 梁村剖面

第3章研究方法

3.1 野外工作方法

3.2 室内研究方法

第4章樊家城剖面与梁村剖面的地球化学特征

4.1 常量元素分布特征

4.1.1 樊家城剖面常量元素分布特征

4.1.2 梁村剖面常量元素分布特征

4.1.3 本节小结

4.2 微量元素分布特征

4.2.1 樊家城剖面微量元素分布特征

4.2.2 梁村剖面微量元素分布特征

4.2.3 本节小结

4.3 元素UCC标准化的比较

4.3.1 常量元素UCC标准化的比较

4.3.2 微量元素UCC标准化的比较

4.3.3 本节小结

第5章樊家城剖面和梁村剖面的风化特征

5.1 元素迁移特征

5.1.1 樊家城剖面元素的迁移特征

5.1.2 梁村剖面元素的迁移特征

5.2 Rb/Sr、Ba/Sr、Ca/Mg、K/Na比值

5.2.1 樊家城剖面的Rb/Sr、Ba/Sr、Ca/Mg、K/Na比值

5.2.2 梁村剖面的Rb/Sr、Ba/Sr、Ca/Mg、K/Na比值

5.3 CIA、Ki、ba、a参数特征

5.3.1 樊家城剖面的CIA、Ki、ba、a参数特征

5.3.2 梁村剖面的CIA、Ki、ba、a参数特征

5.4 A-CN-K三角图

5.4.1 樊家城剖面的A-CN-K三角图

5.4.2 梁村剖面的A-CN-K三角图

5.5 本章小结

第6章六盘山南段东西两侧黄土风化特征的比较

6.1 六盘山南段东西两侧黄土风化特征的对比

6.1.1 元素迁移特征的对比

6.1.2 化学风化参数的对比

6.1.3 A-CN-K三角图对比

6.1.4 本节小结

6.2 六盘山南段东西两侧黄土风化特征差异的成因分析

6.2.1 气候因素

6.2.2 黄土化学元素的分异

6.2.3 本节小结

第7章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 雷晨

导师: 庞奖励

关键词: 六盘山南段,黄土古土壤,风化特征

来源: 陕西师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 陕西师范大学

分类号: P642.131;P512.1;P534.63

DOI: 10.27292/d.cnki.gsxfu.2019.000475

总页数: 88

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六盘山南段东西两侧黄土风化特征比较

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