中国南方风成沉积石英颗粒表面形态特征及环境意义

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1、万方数据SURFACEFEATURESOFQUARTZGRAINSOFAEOLIANDEPOSITINSOUTHCHINAANDITSENVIRoNMENTALSIGNIFICANCEDissertationSubmittedtoZhejiangNormalUniversity(咖DPhysicalGeographyFortheDegreeofMasterofSciencePresentedbyFanQingbinAcceptedontherecommendationofProfessorYeWeiMay,2014万方数据IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

2、Y2665337中国南方风成沉积石英颗粒表面形态特征及环境意义摘要本文以中国南方地区不同类型的第四纪风成沉积物加积型红土(网纹红土、均质红土、黄棕色土)、下蜀黄土、风成砂为研究载体，对其进行了粒度分析和石英颗粒表面形态的观察，发现不同类型的风成沉积具有紧密的物质联系，主要结论如下：(1)中国南方地区第四纪风尘沉积物在粒度组成和石英颗粒表面形态方面具有相似性。从粒度组成分析，网纹红土、均质红土、黄棕色土、下蜀黄土均以粉砂为优势粒级，但粉砂和粘土含量存在差别，表现为：粉砂平均含量下蜀黄土(77．81％)>黄棕色土(66．65％)>均质红土(65．36％)>网纹红土(6

3、2．90％)，而粘土平均含量呈现网纹红土(35．52％)>均质红土(31．36％)>黄棕色土(28．75％)>下蜀黄土(19．76％)。从石英颗粒形态分析，加积型红土与下蜀黄土石英颗粒磨圆度都比较差，但比较而言，下蜀黄土较加积红土磨圆度更差，加积红土不同层次，磨圆度也存在差别，表现为网纹红土的磨圆度好于均质红土，均质红土的磨圆度略好于黄棕色土。加积型红土和下蜀黄土石英颗粒表面均具有表征风成特性的碟形坑、新月形坑、麻坑等标志，同时也具有贝壳状断口、V形坑、撞击沟等水下环境特征，风成标志一般叠加在水成特征之上，此外还存在Si02溶蚀和沉淀等化学痕迹。机械成因特征出现的

4、几率呈现出下蜀黄土>黄棕色土>均质红土>网纹红土，Si02溶蚀和沉淀等化学痕迹表现为网纹红土>均质红土>黄棕色土>下蜀黄土。(2)中国南方不同地区第四纪风成砂在粒度组成和石英颗粒表面形态方面具有较为明显的差异性。古佛洞、青峰、横岗等剖面虽然均为风砂沉积，但其中粉砂、粘土含量差异较大。古佛洞剖面砂含量介于70．08％．100％，平均值为89．07％；青峰剖面介于45．99％．90．77％，平均值为73．23％；横岗剖面介于26．79％-88．40％，平均为45．29％。显然，地处内陆以河流沉积物为物质来源的横岗剖面中含有较多的粉砂和粘土颗粒，而位于滨海地区的古佛洞和

5、青峰风砂沉积源于沙滩，因此粉砂、粘土含量低。从石英颗粒表面形态来看，古佛洞、青峰老红砂、横岗等石英颗粒均继承了水下环境石英砂的典型特征(贝壳状断万方数据口、V形坑、三角形坑等)，同时在其上面又叠加了风力搬运的痕迹(碟形坑、新月形撞击坑、麻面结构等)。此外，石英砂表面Si02溶蚀和沉淀等化学痕迹现象均较发育，表明三者石英砂均经历了水下环境和风力搬运的双重作用，且接受了风化成壤作用的改造。另一方面，滨海风成砂也表现出较内陆河岸风成砂较好的磨圆度。通过对比还发现，贝壳状断口、V形坑、撞击沟等水下环境特征出现的几率呈现出横岗剖面>古佛洞剖面>老红砂；而碟形坑、新月形撞击坑

6、、麻面结构等风成印记则呈现出老红砂>古佛洞剖面>横岗剖面；在溶蚀坑和溶蚀沟等Si02溶蚀方面老红砂>古佛洞剖面>横岗剖面；硅质球、硅质鳞片、硅质薄膜等Si02沉淀和晶体生长方面，横岗剖面>老红砂>古佛洞剖面。古佛洞、青峰、横岗剖面石英砂在磨圆度、风成印记和水下环境特征以及化学作用痕迹出现的几率等方面的不同反映了海陆差异和纬度差异对石英砂的影响。(3)中国南方地区风成沉积粒度及石英颗粒形态特征揭示，不同类型的风成沉积之间存在紧密的物质联系。就粒度而言，风成砂粒度组成qb<63rma组分以粉砂占优势，其含量与加积型红土中的黄棕色土和下蜀黄土接近，表明河岸、海岸等内陆和

7、沿海地区的风砂沉积在大风季节可以成为南方第四纪加积型红土的物质来源之一。该推论得到了石英颗粒表面形态的证实。加积型红土不同层石英颗粒表面均留有多种动力作用的痕迹，而且往往以水动力机械作用痕迹为风动力和化学风化作用痕迹所叠加。由此证明，中国南方第四纪加积型红土物质来源的多样性。结合前人的研究成果推论，在冰期时代，海平面降低，大陆架上大面积出露的松散的滨海相沉积物经风力搬运在海岸带堆积形成海岸沙丘，其中的粉砂粘土颗粒在风力作用下发生搬运并在适宜的场所堆积形成以粉砂为主的沉积物，与此同时，强劲的古冬季风既可以将远源的北方粉尘向南输送，又可沿途携带搬运长江中下游地区大片裸

8、露的河、湖