研究-渭河阶地全新世成壤环境演变的高分辨率研究

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1、渭河阶地全新世成壤环境演变的高分辨率研究张月鸿4,黄春长K,周群英11.陕西师范大学旅游与环境学院，西北历史坏境与经济社会发展研究中心，陕西西安710062;2.黄土高原旱地农业与土壤侵蚀国家垂点实验室，陕西杨陵7I2I00摘要：对秦岭北麓渭河阶地全新世土壤剖面进行的高分辨率分析研究，揭示了该地区全新世土壤剖面的黄土■古土壤序列，是由于季风气候变化引起的以风尘堆积占优势的成黄土期和以生物风化作用占优势的成壤期相互更迭造成的。马兰黄土堆积所代表的晩更新世，气候冷干，当地为半荒漠环境；全新世初期是气候转暖转湿的过渡时期；全新世中期(8500-3100aB.P.)发育的古土

2、壤S()成壤作用最为强烈，为褐色土类型，分析研究表明其中既有淋溶淀积作用，又有粘化作用发生；各项分析指标也都表明So反映了全新世中期的温暖湿润气候；在该土壤层形成初期，就有属于老官台文化(7500~7000aB.P.)时期的人在当地从事耕作活动。此后，新石器时代中晚期也有人类开发利用当地的土地资源。全新世晚期从3100aBP开始，西北季风增强，气候恶化，但当地降水量的减少似乎滞后于降温，所以先周和西周时代在洼河西岸建立都城的时期，当地土壤湿度似乎较大，而之后则显著干旱化。关键词：微量元素；成壤环境；全新世；渭河阶地中图分类号：X14文献标识码：A文章编号：1672-2

3、175(2004)02-0200-04秦岭北麓渭河阶地广泛分布着全新世黄土■古土壤的沉积序列，许多土壤学家、环境学家和考古学家都从不同角度，利用不同的方法和手段研究了渭河阶地的土壤，取得了一定进展，但过去土壤学界对该地域的研究还比较粗略，在采样分析研究方面，无时间分辨率的概念。随着全新世高分辨率研究的发展，对于黄土高原风尘堆积和成壤过程演变规律有了较深入的认识。本文在前人研究的基础上，拟从第四纪地质和土壤学角度对渭河阶地成壤环境的演变进行高分辨率、多指标研究。在大量野外考察的基础上，选择土壤剖面序列发育完整，沉积学特征和土壤学特征都清晰的剖面进行高密度采样。野外工作虽

4、大，室内分析、实验研究周期长，所得数据分辨率高，可信度强，可望从新的角度进一步深入揭示渭河阶地全新世以来的成壤过程、成壤环境演变以及人类活动的影响。1研究地点和地层特征洼西SLC剖面位于陕西省长安县渭河南岸的二级阶地上，地处西周都邑洼镐遗址的外围。全新世黄土和土壤层出露在4~5m高的取土坑陡坎，剖面完整，土壤学与地层学层次都很清晰。虽然剖面所在区域在新石器和青铜器时代都有人类活动，但该剖面黄土堆积和土壤发育良好，受近代人类活动的扰动很少。全新世古土壤％埋藏于60cm厚的表土层和现代黄土之下，说明它形成于过去的自然环境之中，没有受到现代成壤过程的改造。根据野外剖面观察和

5、室内土壤描述，对SLC剖面全新世地层划分如表lo其中在古土壤So和弱成壤层内发现两个主要的文化遗物层：128~125cm层位发现老官台文化期(7500~7000aB.P.)的典型陶片，陶片为橘红色、褐色，质量较差，处于半风化状态，表明当时制陶技术水平较低。72~62cm层位发现先周晚期到西周时代的典型灰色绳纹陶片，说明该层位的年代在3010-2721aB.P.之间。同时还在110-105cm,90-85cm深度发现少量红色陶屑，应当属于新石器时代中、晚期的人类活动遗物。这些文化遗物层的发现表明人类在该区域开发利用土地资源具有十分悠久的历史。表1陕西长安县洼西SLC全新

6、世土壤剖面地层划分地层与地层符号剖面深度/cm剖面特征表土层(TS)25-0浊橙色(7.5YR6/4)，成壤较弱，相当于耕作层黄土层(Lo)6()〜25浊橙色(7.5YR7/4)，粉砂质地，黄土特征比较明覘弱成壤层(J)8()〜60浊棕(7.5YR5/4),土壤成壤较下部弱，可古土壤(So)132-80能为西周时代的古耕作层浊红棕(5YR4/4),土壤发育较好，成壤过渡层黄土(L0144~132强，土壤为褐色土类型浊黄橙(10YR7/4),粉砂质地，含钙结核马兰黄土(LJ?~144浊黄橙(10YR7/4),典型马兰黄土，未见底界关于SLC剖面的年代问题，主要根据前人在

7、关中和陕北南部用和TL测年确定的马兰黄土顶界年代和黄土5底界年代卩-2J,以及黄春长等在关中盆地西部一些剖面确定的年代序列卩円进行地层对比来解决，同时SLC剖面中老官台文化和西周时代文化遗物的出现层位对于年代界定有很重要的作用。综合以上方法，我们初步确定了SLC全新世剖面的年代序列(图1和图2)地层剖面深度/cmv(MS)/(108m'kg1)w(Rb)/%OQCXJM*(Sr)/%u(Ba)/%校iE年代表土层风成黄土弱成壤的古土壤古土壤过渡层含文化遗物层Sr、Ba质虽分数曲线陕西长安县洼西SLC全新世土壤剖面地层划分、磁化率及Rb、地层剖而ivf