成都平原风尘堆积的化学风化特征及其古气候意义.pdf

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1、第l9卷第1期地质力学学报Vo1．19NO．12013年3月JOURNALOFGEOMECHANICSMar．2O13文章编号：1006~616(2013)01-0026-09成都平原风尘堆积的化学风化特征及其古气候意义谭元隆，乔彦松，赵志中，王燕(1．中国地质科学院地质力学研究所，北京100081；2．国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室，北京100081)摘要：对成都平原胜利红土剖面进行了系统的常量元素分析，并与川西典型黄土、古土壤样品的地球化学特征进行对比，研究本区风尘堆积所经历的化学风

2、化作用过程，并对该序列化学风化特征的古气候意义进行探讨。研究结果表明，成都红土的常量元素组成与川西典型黄土、古土壤样品相似，与上地壳的平均化学成分也基本一致，说明成都红土与川西黄土一样，在堆积以前也经历了多次充分混合作用。在成都红土的形成过程中，Ca、Na元素大量淋失，含量很低，K、Mg也出现了不同程度的淋失，说明成都红土经历了斜长石和钾长石的化学风化过程。进一步的研究表明，成都黏土已达到中等风化的末期阶段，而网纹红土已进入强烈风化作用阶段。从整个序列的化学风化参数来看，距今1．13Ma以来化学风

3、化强度不断减弱，表明四川盆地及周围地区更新世中期以来有逐渐变干的趋势，与全球气候变化具有一致性。关键词：成都红土；风尘堆积；化学风化；古气候中图分类号：P532，P534．63文献标识码：A0引言成都平原位于长江上游，西与青藏高原毗邻。该区处在多个大气环流的交汇部位，气候主要受东亚季风和印度洋西南季风的影响，广泛分布于其中的风尘堆积是研究古气候变迁及周边大气环流演化模式的理想地质材料。目前，对成都平原风尘堆积记录的研究主要集中在其时代¨、成因。和物源，。。等方面。多个剖面系统的磁性地层研究结果。表

4、明，该区的风尘堆积主要是第四纪中期以来形成的，风尘物质主要来源于盆地周缘及青藏高原的第四纪松散沉积物。然而，由于对该序列的系统研究起步较晚，其中蕴藏的大量古气候信息还有待进一步挖掘。已有的黄土高原风尘堆积地球化学特征的研究”表明，风尘堆积的化学组成不仅与物质来源以及搬运过程中的沉积分异作用有关，而且与沉积后的风化成壤作用也有着密切联收稿日期：2012．1O．15基金项目：中国地质调查局地质矿产调查评价专项(1212011087118)；国土资源部公益性行业科研专项(201211077)作者简介：谭

5、元隆(1988-)，男，硕士研究生，第四纪地质学专业。E-mail：yuanlongtan@yeah．tom联系作者：乔彦松(1966-)，男，博士，研究员，主要从事第四纪地质研究。E-mail：yansongqiao66@gmail．com第1期谭元隆等：成都平原风尘堆积的化学风化特征及其古气候意义27系。本次研究中，笔者对位于成都双流的胜利红土剖面进行了系统的常量元素测试，并通过与川西同时代典型黄土、古土壤样品地球化学特征的对比分析，研究本区风尘堆积所经历的化学风化作用过程，并对该序列化学风化

6、特征的古气候意义进行初步探讨。1斌与贺法位于四川成都双流的胜利红土剖面(30。31N，103。54E)总厚度为16．11TI，野外根据结构、颜色、层问关系等地层特征分为上部成都黏土、中部网纹红土及底部河流相砾石层，厚度分别为1．8m、13．2In和1．1In。通过对胜利红土剖面的粒度测试并结合石英颗粒表面形态及稀土元素分布模式的分析，确定该序列的网纹红土及成都黏土层为风尘堆积。磁性地层学研究结果显示，该剖面典型风尘堆积的底界年龄为距今1．13Ma。其中，网纹红土的顶界年龄约为距今0．64Ma，成都

7、黏土的底界年龄不超过距今0．1Ma，两者之间存在约0．5Ma的地层缺失。本次研究中按照5cm间距对胜利红土剖面中的301个风尘堆积样品(其中包括成都黏土样品37个、网纹红土样品264个)进行了常量元素测试。为了进行对比分析，在川西高原甘孜地区的甘孜寺剖面¨选取典型黄土、古土壤样品各10个也进行了同样的测试。所有样品的测试分析在国家地质实验测试中心完成，所用仪器为3080E型x射线荧光光谱仪。测试结果中除了MnO和P0因含量较低而导致误差较大(达±10％)外，其他元素的分析误差均不超过±3％。FeO

8、含量用重铬酸钾容量法测定，分析误差不超过±5％。2结果与分析2．1成都红土的元素组成图l为胜利红土剖面301个样品8种元素的氧化物含量分析结果。因MnO和P0含量较低(平均分别为0．05％和0．04％)，并且分析误差较大(达到±10％)，本文不予讨论。从图1中可以看出，成都红土常量元素组成具有以下特点：①在元素含量上，成都红土主要成分为SiO：、A10和Fe：0，其平均含量分别为69．72％、14．22％和6．51％，其他组分含量较低，均小于3％；②从整个序列上看，各组分都有一定程