福建漳浦砖红壤磁学特征及其环境意义

福建南部漳浦零星分布有砖红壤,是中国砖红壤分布的北界.该地区属南亚热带,纬度地带性土壤为赤红壤,而砖红壤是热带地区的纬度地带性土壤.漳浦砖红壤形成时期气候条件如何?是否可以反映气候带的变迁?这是值得深入研究的问题.基于此,通过系统的环境磁学分析,结合漫反射光谱、色度和常量地球化学元素指标,类比漳浦砖红壤和热带地区的广东徐闻现代砖红壤磁学特征的异同,探讨其环境指示意义.结果表明:(1)漳浦砖红壤中的磁性矿物以磁赤铁矿和赤铁矿为主,赤铁矿含量高于磁赤铁矿,磁赤铁矿主导剖面的磁学性质.磁性矿物颗粒以细粒的超顺磁(SP)和单畴(SD)为主;(2)与徐闻现代砖红壤相比,漳浦砖红壤中的磁性矿物具有更高Fe3+?/?Fe2+比例、赤铁矿相对含量更高、磁性矿物颗粒更粗的特点,表明漳浦砖红壤形成时期气温更高;(3)漳浦砖红壤是古土壤,其形成时期的年均气温较现今高2.5℃以上;当时华南地区热带面积范围扩大,纬度北移4°以上.本研究为全球气候变化提供了土壤学的实证.     

湖南古丈奥陶纪红石林地层特征与石灰岩沉积环境分析

湘西古丈红石林国家地质公园出露着奥陶系牯牛潭组红色石灰岩地层,含角石化石,被认为是海相红层.野外观察地层红色深浅与其层理/层次变化关系判断为近于同期形成,属原生色.水生化石存在红层中,前者反映水下缺氧条件,而红层指示着氧化环境,两种指示尖锐对立,意味着可能至少一方存在认识偏差.采样分析结果表明,赤铁矿和针铁矿是其中可以被检测到的磁性矿物;地层碳酸钙含量介于20％?—?24％,粒度以粉砂为主显示双峰与风积物高度相似而与海相红层差别大;因此,红石林地层可能不是海相化学沉积,而是强氧化条件下形成的以粉砂为主的红色钙质胶结碎屑沉积物.红石林地层稀土元素标准配分模式与风积物类似,与海相红层差别甚大;红层中存在同一层位红色和灰色共存的网纹构造,指示着同期氧化与还原条件共存状态;红层中发育着网纹状瘤状钙结核既顺层也垂直层面同时发展,这些现象在海相环境均难以形成,似乎只有地表成土环境才能得以发生.表明红石林地层可能是风积物为物源,在地表成土过程形成的沉积序列.红石林沉积环境可能与澳洲干旱区现代临时性湖积碳酸盐环境较为接近:短暂积水不仅留下动物脚印、海相化石和泥裂,同时将半干旱条件下碳酸盐胶结粉砂沉积物变成现代泥灰岩-石灰岩,实质上是钙质胶结粉砂岩,在地表氧化成为红色.因此,古丈红石林地层可能是一套记录着奥陶纪地球冷暖变化的海陆边缘相风积粉砂粒级为主的钙质胶结碎屑沉积物地层.     

福建晚白垩世古土壤特征及其古环境意义

古土壤是重建古气候的重要手段,第四纪以前古土壤因受各种地质作用影响不易被识别.本研究以福建西部连城盆地晚白垩世红层 —— 冠豸山剖面为研究对象,通过野外观察、土壤微结构和地球化学元素迁移等方法识别和获得古土壤发育特征,并分析古土壤形成环境.冠豸山剖面共有10个薄层古土壤,主要为新成土和始成土两种类型,土壤发育较弱,没有明显的黏化层和钙结核层.沉积物颗粒和稀土元素分布特征显示剖面中含有一定的风积组分,风积物经短暂流水搬运再次沉积,形成沉积层理.红色碎屑颗粒在沉积之前已经历相当程度的风化,沉积后在干旱环境下成壤较弱,因此,对其古气候或古环境的认识需依据古土壤发育特征,这为研究类似红层提供了新的思路.