黃土剖面中鐵氧化物的特征及其成土環(huán)境的指示.pdf

1、陜西武功鄭家溝剖面和洛川王家溝剖面位于黃土高原中南部,是中國東亞季風(fēng)和內(nèi)陸非季風(fēng)區(qū)域交錯地帶,其特殊的地理位置決定了必然受到全球變化的顯著影響,從而保存不同空間尺度和時間尺度的土壤環(huán)境演化信息。本研究以陜西武功鄭家溝和洛川王家溝土壤剖面為研究對象,應(yīng)用示差X-衍射(DXRD)方法加強(qiáng)土壤鐵氧化物衍射峰,結(jié)合化學(xué)選擇溶提分析,鑒定剖面中土壤鐵氧化物的礦物類型,定量計算氧化鐵礦物中的鋁同晶置換量,分析了這些指標(biāo)與土壤磁化率、不同形態(tài)鐵含量間

2、的關(guān)系,從而通過氧化鐵的礦物學(xué)特征探討對環(huán)境的指示作用,得出的主要結(jié)論有:
　　 1.武功鄭家溝剖面黃土層(Lo),古土壤(So),黃土層(Lo)的磁化率分別為:163.0×10-8 SI,177.6×10-80 SI,102.3×10-8SI,表明該地區(qū)土壤形成時經(jīng)歷了由冷干條件到暖濕再到冷干條件的成壤環(huán)境演化過程；黃土層(Lo)中180-240cm磁化率明顯高于下部,表明土壤環(huán)境演化存在千年尺度和和百年尺度.
　　

3、2.示差X-衍射分析方法有效地降低了層狀硅酸鹽粘土礦物高強(qiáng)度衍射峰對氧化鐵衍射峰的干擾。在DXRD圖譜中則可觀察到針鐵礦和赤鐵礦共有的0.252nm峰和和針鐵礦0.245nm峰。0.367nm和0.269nm特征峰證明黃土-古土壤序列中存在赤鐵礦,0.418nm和0.252nm特征峰黃土-古土壤序列中存在針鐵礦。因此,DXRD是鑒定黃土-古土壤序列氧化鐵礦物類型的有效方法,可以鑒定出檢測下限約為1.7％的氧化鐵礦物類型。
　　

4、3.通過示差X-衍射分析方法對武功鄭家溝剖面和洛川王家溝剖面鐵氧化物礦物類型進(jìn)行鑒定表明:供試樣品中針鐵礦和赤鐵礦占絕對優(yōu)勢,但相對含量上存在差異.武功鄭家溝剖面黃土Hm/Gt為0.37；古土壤Hm/Gt為0.24,洛川王家溝剖面黃土Hm/Gt為0.36；古土壤Hm/Gt為0.38。
　　 4.同磁化率,游離鐵含量,無定形鐵含量曲線相比,Hm/Gt曲線表現(xiàn)出持續(xù)減小的趨勢,指示了成土環(huán)境是在的降水強(qiáng)度總體變大或者降水是發(fā)生在氣溫

5、不斷降低的背景下.
　　 5.武功鄭家溝剖面黃土針鐵礦鋁同晶替代量為5.49％,古土壤為9.10％;洛川王家溝剖面黃土為4.19％1古土壤為7.16％。回歸分析,統(tǒng)計表明,針鐵礦鋁同晶替代量與磁化率呈顯著正相關(guān),說明在黃土和古土壤中,隨著土壤風(fēng)化發(fā)育,鋁同晶替代量也逐漸增加。
　　 6.鋁同晶替代量曲線表現(xiàn)出了由低層至表層持續(xù)增加的趨勢,結(jié)合Hm/Gt曲線的討論,本文認(rèn)為這種趨勢指示了,20000a B.P.以后黃土高原