吴起全新世土壤剖面常量元素地球化学特征
发布时间：2021-08-13 16:50
土壤的化学成分不但与化学风化作用有关,还与其物源的化学组成紧密相关。对来自于陕西省吴起县城南偏东17 km的土壤剖面（0～1.6 m）进行年代学和化学元素分析,探讨吴起土壤剖面的时代、成因、物源及化学风化程度。14C年代学结果表明吴起土壤剖面为全新世时期形成的黑垆土;化学元素组成的高度一致性、UCC标准化曲线及元素比值与典型风成沉积物趋势总体接近佐证了吴起土壤剖面的风成成因;化学风化程度研究显示吴起土壤剖面处于初等弱风化阶段和去Na、Ca阶段;示踪元素比值分布指示吴起土壤剖面与洛川古土壤、灵台古土壤、灵台红粘土、镇江下蜀土存在相似的源区。
【文章来源】：土壤通报. 2019,50(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
吴起土壤剖面位置图
吴起土壤剖面的5个AMS14C日历年龄随深度增加依次变老（表2），符合沉积学的上新下老原则，且日历年龄全在一万年内，说明吴起土壤剖面为全新世时期形成的土壤层。根据14C年龄数据可以获得吴起土壤剖面的土壤年龄序列和不同深度的沉积速率（图2):0～0.20 m沉积速率为23.4 cm ka-1,0.20～0.72 m沉积速率为13.0 cm ka-1,0.72～1.28 m沉积速率为63.8cm ka-1,1.28～1.60 m沉积速率为12.4 cm ka-1。0.72～1.28 m间的沉积速率明显大于其他层位，这可能是4854～5732 a气候突然变冷干[19]，风沙活动加强[20]引起的。对5个14C年龄数据与深度进行拟合，表现出良好的线性关系，拟合的相关系数大于0.95，其斜率便是土壤的平均沉积速率（18.8 cm ka-1），这与同在陕北地区的洛川、延长和横山三个剖面记录的全新世平均沉积速率相一致[21]。2.2 常量元素分布特征
在化学风化过程中，活动性元素容易淋失，所以稳定元素会相对富集，为了避免这种影响对真实现象的混淆，通常计算样品中常量元素与地球上部陆壳（Upper Continetal Curst,UCC）含量的比值，来评价常量元素相对UCC的亏损与富集程度，比值大于1为相对富集，小于1为相对亏损。吴起土壤剖面具有富Ca贫Na、K的特征，Si、Al、Fe、Mg呈现一定程度的亏损但与UCC接近。将吴起土壤剖面与灵台古土壤、灵台红黏土、洛川古土壤、镇江下蜀土等风成沉积物的常量元素含量与UCC平均值进行对比（图3），吴起土壤剖面与其他风成沉积物的化学组成基本相似，说明其成因的相似性。吴起土壤剖面与其他风成沉积物常量元素的UCC标准化曲线非常相似，除Ca元素外，其余元素的变化趋势较为一致，表现为Si O2、Al2O3、Fe2O3、Mg O、K2O接近于UCC，没有明显的亏损或富集，Na2O位于UCC下面，处于明显的亏损状态。不同地区风成沉积物的相似程度不是完全相同的，吴起土壤剖面与灵台红黏土UCC标准化曲线相似度最高，几乎完全重复。以上说明不同区域的土壤（吴起、灵台、洛川、镇江）可能有类似的风成沉积基础[4]。3 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]靖边黄土剖面记录的末次冰期以来的气候变化[J]. 王攀,张培新,杨振京,石迎春,宋超,郭娇. 海洋地质与第四纪地质. 2019(03)
[2]甘肃天水全新世黄土—古土壤序列化学风化特征及其古气候意义[J]. 刘俊余,查小春,黄春长,庞奖励,周亚利,李洋. 沉积学报. 2018(05)
[3]利用泥质岩化学蚀变指数分析物源区风化程度时的限制因素[J]. 徐小涛,邵龙义. 古地理学报. 2018(03)
[4]汉江上游黄土常量元素地球化学特征及区域对比[J]. 毛沛妮,庞奖励,黄春长,查小春,周亚利,郭永强,胡慧,刘涛. 地理学报. 2017(02)
[5]新疆塔城黄土沉积常量地球化学元素特征及其环境意义[J]. 李冠华,夏敦胜,柳加波,温仰磊,赵爽,贾佳. 海洋地质与第四纪地质. 2013(04)
[6]晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义[J]. 李拓宇,莫多闻,朱高儒,王海斌,张翼飞,郭媛媛. 地理研究. 2013(08)
[7]基于黄土沉积速率的土壤侵蚀危险度评价[J]. 刘刚,许文年,蔡崇法,刘普灵,杨明义,张琼. 水土保持研究. 2012(02)
[8]亚洲风尘系统地球化学示踪研究[J]. 陈骏,李高军. 中国科学:地球科学. 2011(09)
[9]豫中黄土地区全新世黄土剖面成壤作用与古气候研究[J]. 葛本伟,黄春长,庞奖励,李小平,李胜利,袁源,李燕. 土壤通报. 2010(01)
[10]黄土高原风尘沉积的物质来源研究:回顾与展望[J]. 陈洪云,孙有斌. 第四纪研究. 2008(05)
本文编号：3340794
【文章来源】：土壤通报. 2019,50(06)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
吴起土壤剖面位置图
吴起土壤剖面的5个AMS14C日历年龄随深度增加依次变老（表2），符合沉积学的上新下老原则，且日历年龄全在一万年内，说明吴起土壤剖面为全新世时期形成的土壤层。根据14C年龄数据可以获得吴起土壤剖面的土壤年龄序列和不同深度的沉积速率（图2):0～0.20 m沉积速率为23.4 cm ka-1,0.20～0.72 m沉积速率为13.0 cm ka-1,0.72～1.28 m沉积速率为63.8cm ka-1,1.28～1.60 m沉积速率为12.4 cm ka-1。0.72～1.28 m间的沉积速率明显大于其他层位，这可能是4854～5732 a气候突然变冷干[19]，风沙活动加强[20]引起的。对5个14C年龄数据与深度进行拟合，表现出良好的线性关系，拟合的相关系数大于0.95，其斜率便是土壤的平均沉积速率（18.8 cm ka-1），这与同在陕北地区的洛川、延长和横山三个剖面记录的全新世平均沉积速率相一致[21]。2.2 常量元素分布特征
在化学风化过程中，活动性元素容易淋失，所以稳定元素会相对富集，为了避免这种影响对真实现象的混淆，通常计算样品中常量元素与地球上部陆壳（Upper Continetal Curst,UCC）含量的比值，来评价常量元素相对UCC的亏损与富集程度，比值大于1为相对富集，小于1为相对亏损。吴起土壤剖面具有富Ca贫Na、K的特征，Si、Al、Fe、Mg呈现一定程度的亏损但与UCC接近。将吴起土壤剖面与灵台古土壤、灵台红黏土、洛川古土壤、镇江下蜀土等风成沉积物的常量元素含量与UCC平均值进行对比（图3），吴起土壤剖面与其他风成沉积物的化学组成基本相似，说明其成因的相似性。吴起土壤剖面与其他风成沉积物常量元素的UCC标准化曲线非常相似，除Ca元素外，其余元素的变化趋势较为一致，表现为Si O2、Al2O3、Fe2O3、Mg O、K2O接近于UCC，没有明显的亏损或富集，Na2O位于UCC下面，处于明显的亏损状态。不同地区风成沉积物的相似程度不是完全相同的，吴起土壤剖面与灵台红黏土UCC标准化曲线相似度最高，几乎完全重复。以上说明不同区域的土壤（吴起、灵台、洛川、镇江）可能有类似的风成沉积基础[4]。3 讨论
【参考文献】：
期刊论文
[1]靖边黄土剖面记录的末次冰期以来的气候变化[J]. 王攀,张培新,杨振京,石迎春,宋超,郭娇. 海洋地质与第四纪地质. 2019(03)
[2]甘肃天水全新世黄土—古土壤序列化学风化特征及其古气候意义[J]. 刘俊余,查小春,黄春长,庞奖励,周亚利,李洋. 沉积学报. 2018(05)
[3]利用泥质岩化学蚀变指数分析物源区风化程度时的限制因素[J]. 徐小涛,邵龙义. 古地理学报. 2018(03)
[4]汉江上游黄土常量元素地球化学特征及区域对比[J]. 毛沛妮,庞奖励,黄春长,查小春,周亚利,郭永强,胡慧,刘涛. 地理学报. 2017(02)
[5]新疆塔城黄土沉积常量地球化学元素特征及其环境意义[J]. 李冠华,夏敦胜,柳加波,温仰磊,赵爽,贾佳. 海洋地质与第四纪地质. 2013(04)
[6]晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义[J]. 李拓宇,莫多闻,朱高儒,王海斌,张翼飞,郭媛媛. 地理研究. 2013(08)
[7]基于黄土沉积速率的土壤侵蚀危险度评价[J]. 刘刚,许文年,蔡崇法,刘普灵,杨明义,张琼. 水土保持研究. 2012(02)
[8]亚洲风尘系统地球化学示踪研究[J]. 陈骏,李高军. 中国科学:地球科学. 2011(09)
[9]豫中黄土地区全新世黄土剖面成壤作用与古气候研究[J]. 葛本伟,黄春长,庞奖励,李小平,李胜利,袁源,李燕. 土壤通报. 2010(01)
[10]黄土高原风尘沉积的物质来源研究:回顾与展望[J]. 陈洪云,孙有斌. 第四纪研究. 2008(05)
本文编号：3340794
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