黔西南喀斯特地区红色风化壳的物源及元素迁移特征

南方喀斯特地区广泛分布着大量的红色风化壳,其成因及形成机制目前还存在争议。本文以贵州黔西南布依族苗族自治州泥凼石林的两处红色风化壳剖面(ND和YK)为研究对象,来探讨风化剖面上覆红土的物源问题,并计算其主、微量元素及稀土元素的迁移规律,认为本研究两处风化壳上覆红土为下伏基岩原位风化形成的,而且两剖面土壤均继承各自基岩的地球化学特征,并由于pH、风化强度等因素的影响表现出了元素迁移特征上的差异性。     

中国红色粘土型金矿成矿特征

中国的红色粘土型金矿是 90年代初发现并开始研究的 ,基本上产于南方特别是西南地区。由于特殊的地质构造条件和气候、地貌条件 ,该类型金矿与国外的红土型金矿存在明显的差异 :红色粘土型金矿剖面发育差 ,红土化程度低 ;对源岩依存度高 ;铁铝含量低、硅含量高 ;矿石处在富粘土矿物阶段 ,少见三水铝石 ,一般为伊利石和高岭石共存。金在红色粘土中以微细粒分散形式存在 ,且在红色粘土剖面中由于表生淋滤作用而发生活化、迁移和再沉淀。     

引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨

Si/Al或SiO2 /R2 O3 常常作为表生化学风化作用强度的重要指标。随着化学风化作用的进行 ,硅铝比或硅铝铁率表现出逐渐降低的演化趋势。中国南方的红土风化壳 ,是强烈化学风化作用的产物 ,被认为处于或经历了脱硅富铝化阶段。但是在红土剖面上部常常出现该比值不降反升的现象 ,给运用这一指标指示化学风化强度带来了困难。通过对贵州平坝、新蒲及花溪碳酸盐岩红色风化壳化学风化程度的研究 ,以及对中国南方几种不同结晶母岩上发育的红土的化学风化强度指标的对比讨论 ,探讨了产生这种现象的可能性原因。指出Fe、Al氧化物的下渗和淋失作用及其硅质的相对富集是引起中国南方红土表层出现Si/Al和SiO2 /R2 O3升高的主要原因。     

岩溶地区红土与碳酸盐岩上覆地层相关性及其指示意义——以贵阳乌当区剖面为例

本文以贵阳乌当剖面为研究对象,通过对岩石、土壤的矿物学、地球化学指标的分析,探讨该地红土与基岩(桐梓组白云岩)以及上覆地层(红花园组灰岩和湄潭组下段碎屑岩)之间的物源关系。结果显示碳酸盐岩酸不溶物以石英为主,红土与碎屑岩具有相似矿物组合特征;主量元素、微量元素证据显示湄潭组碎屑岩、红花园组灰岩和桐梓组白云岩酸不溶物都为红土的形成提供了物源,其中可能以湄潭组碎屑岩贡献最大。     

碳酸盐岩地区红土针铁矿中铝对铁的置换作用及其环境意义

针铁矿是地表分布最广的氢氧化铁矿物，针铁矿的结构、成分和形态等特征，在一定程度上反映了其形成环境特征及其变化。根据作者提出和设计的红土中氧化铁矿物分离和分析程序，运用X射线衍射分析、红外光谱和电子探针等方法研究了贵州碳酸盐岩红土中针铁矿的铝类质同像置换作用。研究结果表明，针铁矿中铝的类质同像置换量定量地反映了碳酸盐岩红土成土地球化学环境和风化程度，是针铁矿的重要环境指示特征，具有一定的标型意义。     

元谋、牟定地区红土化过程中金的富集机理

在对元谋县猛林沟、牟定县戍街两地红土化剖面的地质特征、次生矿物变化、主要元素及金含量变化进行研究的基础上．探讨了金在红土化剖面上的分布形式和红土化过程中全的活化、迁移及沉淀等的机理。笔者认为,区内保存完整的红土化剖面上存在金的双峰式富集,其中产于铁质硬壳层附近的上部金富集带是由于铁质胶体吸附的结果,而腐泥岩层附近的下部金富集带是由Eh变小、pH变大引起的;氧化还原作用是金活化、迁移、沉淀富集最重要的控制机制。     

湖南澧阳平原黑褐色土的稀土元素地球化学特征及其环境意义

通过对澧阳平原大量的野外考察、典型剖面玉成(YC)黑褐色土壤剖面的系统取样和室内粒度、稀土元素地球化学分析,以及OSL和AMS14C年代测定,探讨了黑褐色土的稀土地球化学特征,揭示了黑褐色土的形成年代、形成过程与形成环境.研究结果表明,黑褐色土层XREE变化范围分布在184.63-264.261μg·g-1,其平均值为207.93μg·g-1;低于剖面的∑REE总平均值219.87Pμg·g-1,与洞庭盆地的红土∑REE平均值(211.6μg·g-1)大体相当,但明显高于镇江下蜀黄土(207.7μg·g-1)和黄土高原黄土(159.2μg·g-1),表明YC剖面黑褐色土上经过了相对较强的风化成壤作用.YC剖面黑褐色土的稀土分布模式与该剖面黄土层、黄土高原黄土、镇江下蜀黄土和洞庭盆地风成红土等典型风成沉积物的分布模式具有一致性,而与河流沉积物、湖泊沉积物和基岩风化红土在稀土的分布模式上具有明显差别.而且,YC剖面沉积物粒度频率曲线呈明显的单峰分布,与典型河流相的双峰粒度频率分布存在显著差异;YC剖面位于澧阳平原中部台地上,比周边高5-10m,不可能是洪水作用沉积物;野外调查进一步表明,沉积物无水流作用痕迹;OSL和AMS14C年代测定表明,黑褐色土层形成的年代对应于23.8-10.6 ka BP,此年代对应于末次冰期的晚期,其形成于相对冷湿的气候环境.因此,黑褐色土层及其上、下部的黄土层均为风成堆积物.     

华南玄武岩红土化过程中微量元素地球化学

广东、海南的玄武岩．在强烈的红土化过程中．元素在红土剖面中发生迁移和残留、贫化和富集。根据红土化过程中元素的地球化学性状，将元素划分为活泼元素和不活泼元素两大类。并首次采用了元素它集因子这个概念来探讨红土化过程中微量元素的地球化学行为。最后讨论了红土化过程小金的表生富集作用。     

华南花岗岩风化壳稀土元素地球化学研究(摘要)

<正> 我国华南广大地区属亚热带季风气候,年降雨量较大且集中,风化壳广为发育,其厚度与地形条件有关,一般可达数十米,具有明显的分层性。从地表向基岩可分为:A.红土化层;B_1.全风化层;B_2.半风化层;C.风化前缘(破碎带);D.基岩。各层间呈渐变过渡关系。风化壳粘土矿物组成从C带向A带的变化为:含蒙脱石带(C)→高岭石、埃洛石(7(?))带(B_1+B_2)→含三水铝石、赤铁矿带(A),由于酸性溶液的溶蚀退化作用,高岭石的结晶度趋于降低。整个风化壳剖面(A除外)阳离子交换容量(CEC)大致相同,形成一种天然的离子交换柱。     

中国南方碳酸盐岩上覆红土形成机制研究进展

碳酸盐岩上覆红土在中国南方分布广泛,已提出的用于解释其形成机制的有溶蚀-残积说、溶蚀-交代说和外来沉积说,溶蚀-残积说应该是红土形成的真正机制。形成红土消耗的原岩可能是质纯碳酸盐岩,但更可能是含有泥质碳酸盐岩,甚至碎屑岩或粘土岩。红土中粘土矿物来源应该有二,一是原岩所夹粘土矿物,二是原岩中硅酸盐矿物溶解形成的次生粘土矿物;铁氧化物应该来自原岩中黄铁矿的次生演化。完整的红土剖面应该由红土层、杂色粘土层和碳酸盐岩腐岩组成。碳酸盐岩腐岩形成于包气带,由原岩中的碳酸盐溶解后再次沉淀形成,主要由钙华和残余碳酸盐晶体组成。红土地区的石漠化趋势主要与红土向地下岩溶空间渗漏有关。     

黔中白云岩风化剖面微量元素的地球化学特征

本研究是为了探讨微量元素在化学风化作用下的迁移特征及分布规律并讨论碳酸盐岩地区红色风化壳的物源问题。我们选择了贵州省遵义市新浦镇的一处发育完好的原生白云岩上覆红土剖面作为研究的对象。以Zr作为不活化元素,我们得到以下的认识:1)该白云岩上覆红土剖面是原地形成的淋滤剖面,微量元素的迁移系数在红土剖面中的变化都具有很好的规律性。元素对Nb-Ta、Zr-Hf和Y-Yb的相关性很强,其可以作为上覆土层物质非多来源的证据,而单一物源与下伏岩石高度相关,那么可以推断所研究的土壤来源于下覆碳酸盐岩的风化。2)在整个剖面中,大部分微量元素在风化过程中都表现出富集的特性,尤其在岩-土界面处达到最大化,这显示出了风化淋滤的过程。Nb、Ta、V和Hf是相对不活化的元素。3)轻稀土元素在岩土界面的富集系数是大于重稀土元素的,这表明轻稀土元素在淋滤过程中更易于迁移。此外,铁质壳对相关微量元素有着富集的作用。总之,本次的研究结果对探讨喀斯特地区红土型风化壳的物质来源问题有着重要的指示意义。     

红壤剖面重金属分布特征及对有机碳响应

以湖南株洲红壤耕地剖面土(0~100 cm)为样本,对剖面全土及胶体中重金属的纵向分布特征,重金属的来源和相关性进行了分析,并探究剖面土壤中重金属分布对有机碳组成的响应.剖面土中重金属含量依次为ZnCrCuPbNiAsCd,其中Cd在各个剖面中都属重度污染,Zn在部分剖面中是轻度污染,其它金属都在尚清洁区域.主成分分析表明,剖面金属分布分为两大主成分,第一主成分金属为Zn、Cu、Pb、As、Cd;第二主成分金属为Cr和Ni,主成分元素之间具有较强的正相关关系.在0~30 cm耕作区,第一主成分金属随剖面向下,含量逐渐减小;第二主成分金属随剖面向下,含量增大.对不同尺度颗粒组研究发现,As、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni以胶体形式在土壤中进行纵向迁移;而Pb主要以向53μm的黏粒组分富集为主,其胶体携带作用不显著.红外光谱分析表明,土壤中有机碳以多糖类(22.07%~47.13%)、芳香类(13.88%~34.37%)和醇类(21.04%~59.49%)为主.其中,稳定性有机碳,即多糖类和芳香类碳有利于第一主成分金属在土壤中的吸附固定,使其不易向深层迁移;而活性醇碳则能促进第一主成分金属的迁移.     

贵州碳酸盐岩红土中氧化铁矿物的环境矿物学研究(摘要)

本研究运用现代矿物学新方法和新技术，选择碳酸盐岩红土中环境敏感性特征明显、对红土环境质量特征起关键作用的氧化铁矿物为主要研究对象，率先在具有地球化学敏感性和生态脆弱性的岩溶地区开展系统的环境矿物学研究。本作者在矿物学特征、结晶动力学、矿物磁学、矿物表面化学及其环境意义等方面对红土中氧化铁矿物进行了较全面和深入的研究。首先对红土中氧化铁矿物产出的地质地球化学背景进行了研究。高岭石和0．7um埃溶石是红土中的主要粘土矿物，其次为伊利石、蛭石、绿泥石、绿泥石／蛙石混层矿物、水铝英石和三水铝石等。粘土矿物组…     

湘西北黑色泥灰岩风化剖面重金属富集的地球化学机制

通过对湘西北地区黑色泥灰岩风化剖面（DM剖面）中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Th、U 8种重金属元素地球化学特征的研究,并与区域上发育于黑色页岩的2条风化剖面的对比分析,初步揭示了黑色泥灰岩风化剖面中重金属富集的地球化学机制。结果表明：（1）与黑色页岩相比,黑色泥灰岩风化成土过程中重金属元素普遍呈现出低背景、高富集的地球化学特征。（2）黑色泥灰岩风化剖面的形成,是在基岩中碳酸盐快速溶蚀的基础上（基岩的酸溶相含量为78.57%）,由酸不溶相进一步演化的结果。在此过程中,对于无明显外源输入的元素Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Th、U,一方面,赋存在酸溶相的部分随碳酸盐的淋失而亏损甚至强烈亏损（其中Th相对惰性）;另一方面,残余在酸不溶相的部分因基岩中大量碳酸盐的淋失而显著富集,且随风化剖面的演化未显示出进一步的亏损。因此,这些元素在风化剖面中的富集是绝对（强烈）亏损和显著相对富集的综合结果。对于Cd,存在明显的外源输入,可能主要以水溶态形式带入并大量淀积在剖面下部。（3）在黑色泥灰岩风化剖面,有机质（OM）不是重金属元素的主要赋存介质,其对重金属元素地球化学行为的影响有限。（4）黑色泥灰岩发育的土壤中,Cu和Cd的平均含量分别为54.58 mg/kg和0.58 mg/kg,高于农用地土壤污染风险筛选值,特别是Cd,对土壤生态环境可能形成不利影响,应引起关注。     

碳酸盐岩风化形成的土壤剖面上氟的分布及影响因素

选择贵州省新蒲、平坝和罗吏地区的3个碳酸盐岩原地就位风化成土剖面为研究对象,通过对剖面土壤中氟形态、矿物组成、主量地球化学元素和理化性质等的测定实验,讨论了土壤剖面中氟的赋存形态、分布特征及与影响机制。结果表明:罗吏、平坝和新蒲3个剖面残渣态氟含量分别介于896~1 667 mg/kg、897~2 827 mg/kg和1 386~2 852 mg/kg之间,均占各剖面总氟含量的98%以上,3个碳酸盐岩风化形成的土壤剖面中氟主要为残渣结合态;除罗吏剖面外,其它几个剖面吸附性强的无定形铁铝氧化物、结晶态铁铝氧化物与氟含量皆无显著中度以上正相关,有机碳甚至在三个剖面中和氟显著负相关,表明吸附作用对氟富集的贡献有限;次生粘土矿物是氟的主要载体,且主要以残渣态的形式存在于粘土矿物的晶格中,但氟含量与粘粒含量相关性并不显著;采用SPSS软件对氟与各种理化性质进行多元逐步回归分析,回归方程表明镁对氟富集具有重要作用。     

几内亚红土型铝土矿床地质特征

几内亚铝土矿资源丰富,并具有品位高,富铝、高铁、低硅、易采、易选之特点,属富含三水铝石的红土型铝土矿.硅铝铁风化壳是本区的含矿岩系,主要矿石类型为蜂窝状、土状和块状铝土矿.矿体多赋存于山体顶部和坡度适中的斜坡上,地形平坦地段和沟谷部位矿体质量差或无矿体.几内亚属于湿热多雨和干湿交替的热带气候,为红土型铝土矿的形成提供了有利条件.广泛分布的富铝基性岩石是铝土矿的母岩,也是形成铝土矿的基本前提.     

江西赣南地区网纹红土粒度组合特征及其指示意义

对赣南地区黄金剖面（HJ）和沙河剖面（SH）红土粒度特征研究表明：（1）两个剖面粒度组成表现出较好的一致性。粉砂（4-63μm）为优势粒组,HJ和SH剖面含量的平均值分别为51．51％、55．02％,其中粗粉砂（10～50pm）分别为29．14％、30．79％;粘粒组分（〈4μm）含量平均值分别为28．69％、23．1...     

矿物的成分—重要的找矿标志

矿物的地球化学即矿物的成分特征可反映矿物(变质成因矿物)对母岩成分或矿物(岩浆成因矿物)对母岩浆成分的继承性。在找矿工作中利用矿物的成分,首先是利用矿物对成矿介质地球化学特征的继承现象,可以较有效地确定一些特征相似的变质岩的正副性质;可判断近断裂交代岩成矿物质的最可能的来源;可划分火成岩的变种,据此极有可能发现岩浆期后稀有和成矿元素的富集;可揭示地层剖面中那些最有利于形成变质成因层状矿床的层位;可查明未出露地表的盲矿体。作者得出结论:反映成矿介质中成矿元素含量高的矿物成分,可以作为重要而可靠的找矿标志。     

红土式铁镍铝锰矿与母岩的关系

红土式风化作用导致四种元素成矿,即:铁、铝、镍和锰。广泛一致的看法是,红土式矿石的生成主要归因于相对的富集,也就是说:易溶解的组分如硅酸、碱、碱土元素的浸出,导致难溶组分残留富集起来。     

海南岛西部非农用地土壤中的稀土元素地球化学特征

对海南岛西部发育典型的12个非农业土壤剖面REE的组成特征及其纵向变化规律进行研究发现,区内非农业土壤剖面不同层位之间的稀土元素具有一定的继承性,风化成土的基岩奠定了土壤中稀土元素的初始含量及土壤中呈现的LREE富集与Eu亏损的特点,而成土过程中稀土元素分异作用则进一步加剧土壤中LREE的富集和Eu亏损,土壤剖面浅部的氧化和水解作用致使Ce在浅层土壤中的富集,并导致由剖面深部至浅部,Ce呈现出正异常增大之趋势。区内稀土元素的赋存状态与稀土元素性质及其所处的土壤地球化学环境有密切联系,同一层中不同形态稀土元素含量总体上表现为残渣态>Fe-Mn结合态>有机态>可交换态(含水溶态)>碳酸盐态,而往土壤深部,残渣态所占比例逐步增大,Fe-Mn结合态、有机态与可交换态(含水溶态)所占比例逐步降低。