發(fā)布時(shí)間：2018-04-13 18:30

  本文選題：紅色風(fēng)化殼 + 粒度分布特征��； 參考：《遼寧師范大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：地球上廣泛發(fā)育和分布著各種類型的風(fēng)化殼,如熱帶地區(qū)與亞熱帶地區(qū)的紅土風(fēng)化殼,溫帶濕熱地區(qū)的碳酸鹽風(fēng)化殼。風(fēng)化殼是巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈相互作用的產(chǎn)物,是地球表層巖石風(fēng)化后的殘余碎屑與新生成的化學(xué)殘余物質(zhì)組成地表巖石的表層。紅色風(fēng)化殼主要分布于我國(guó)南方地區(qū),在北方地區(qū)多被厚層的黃土所覆蓋,僅在山東半島和遼東半島有出露,對(duì)遼南地區(qū)紅色風(fēng)化殼的研究將我國(guó)紅色風(fēng)化殼的分布范圍擴(kuò)展到了遼東半島地區(qū),并對(duì)第三紀(jì)亞熱帶分布范圍北界的劃分具有一定的意義。本文以遼南地區(qū)的紅色風(fēng)化殼作為研究對(duì)象,通過粒度、石英顆粒特征、化學(xué)元素特征、pH值及磁化率的分析,對(duì)紅色風(fēng)化殼的發(fā)育特征,剖面演化過程進(jìn)行了探討,并與南方紅色風(fēng)化殼的風(fēng)化特征、粒度特征和化學(xué)元素特征進(jìn)行對(duì)比分析,得到了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):第一,石槽剖面的粘粒含量范圍在7.25%～20.71%之間,平均值為13.26%,粉粘比介于在2.93～6.67之間,平均值為4.83;七頂山剖面的粘粒含量范圍在5.29%～6.03%,平均值5.65%,粉粘比介于5.50～7.71之間,平均值為6.25。石槽剖面粒度組成的三角圖解顯示,剖面的粒度聚集于粉砂與砂粒端,樣品點(diǎn)集中在粉砂—砂粒連線端,具有向粉砂端聚集的趨勢(shì)。七頂山剖面粒度組成的三角圖解顯示,剖面大部分樣本的粘粒含量少于10%,砂粒含量高,樣品點(diǎn)主要分布于粉砂—砂粒連線端,具有向砂粒端聚集的趨勢(shì)。石槽剖面和七頂山剖面的粒度參數(shù)散點(diǎn)圖顯示,兩個(gè)剖面與下伏母巖基本保持一致性,風(fēng)化殼的粒度主要集中于粗粒級(jí)端。風(fēng)化殼厚度薄,粘粒含量較低,粉粘比較高,粒度主要集中于粗粒級(jí)端,表明遼南地區(qū)的紅色風(fēng)化殼的風(fēng)化發(fā)育程度較差,成熟度較低。第二,兩個(gè)剖面硅元素含量都較高,平均值在50%以上,鐵、鋁元素含量較低。石槽剖面常量元素Si、Al、K、Na、Ca、Mg在整個(gè)剖面上表現(xiàn)為淋溶遷移的特征,硅、鋁元素表現(xiàn)出明顯的富集趨勢(shì),鈉、鈣、鎂元素為強(qiáng)烈的淋失趨勢(shì),特別是鈣、鎂元素幾乎全部淋失。從化學(xué)蝕變的趨勢(shì),淋溶特征,主要活躍元素的遷移系數(shù)τj.w值來(lái)看,石槽剖面的變化趨勢(shì)是趨于一致,都是逐漸脫Si、Ca而富Al的成土作用的結(jié)果。除去個(gè)別區(qū)段可能受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地下水作用的影響,有可能存在外來(lái)物質(zhì)的侵入,基本可以判別風(fēng)化殼是本地基巖經(jīng)過長(zhǎng)期的風(fēng)化改造作用的結(jié)果。淋溶系數(shù)的特征曲線與硅鋁比、遷移指數(shù)比較高的擬合性也說明從母巖到風(fēng)化殼的漸變性,指示著風(fēng)化殼隨著氣候環(huán)境變化而演變的過程。第三,石槽剖面紅色風(fēng)化殼的粘粒含量、礦物學(xué)指標(biāo)和化學(xué)風(fēng)化指標(biāo)在剖面中表現(xiàn)出明顯的波動(dòng),未體現(xiàn)出風(fēng)化殼剖面的風(fēng)化程度自基巖向上逐漸變強(qiáng)的演化特征。石槽剖面在中下部出現(xiàn)一個(gè)明顯的風(fēng)化殼發(fā)育低谷期,這一階段粘粒含量低于10%,砂粒含量接近或超過50%;化學(xué)蝕變指數(shù)CIA值、鹽基總量淋濾系數(shù)、K/CN(K20/(CaO*+Na20))及鹽基淋溶指數(shù)在該位置也出現(xiàn)了明顯的異常。造成這種現(xiàn)象原因可能是:剖面的風(fēng)化條件在風(fēng)化前鋒向下發(fā)育的過程中出現(xiàn)了變化;風(fēng)化剖面受到風(fēng)化殼形成后的古地下水位波動(dòng)的影響。石槽剖面的紅色風(fēng)化殼形成于第三紀(jì),距今時(shí)間長(zhǎng),在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化過程中,將會(huì)頻繁出現(xiàn)古地下水位的波動(dòng)與風(fēng)化條件的變化。在風(fēng)化前鋒發(fā)育的過程中,隨著風(fēng)化條件的變化,相應(yīng)層位的風(fēng)化程度發(fā)生變化,造成剖面風(fēng)化指標(biāo)的波動(dòng)。從剖面變化趨勢(shì)看,風(fēng)化殼形成早期處于濕熱氣候,然后經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的相對(duì)低溫干燥期,后期氣候又轉(zhuǎn)為高溫高濕。剖面形成過程中風(fēng)化條件的變化及剖面形成后的古地下水位的波動(dòng)對(duì)剖面的影響,使紅色風(fēng)化殼的演化表現(xiàn)出更加復(fù)雜化的趨勢(shì)。第四,對(duì)于遼南地區(qū)的紅色風(fēng)化殼,盡管由于風(fēng)化殼發(fā)育后地下水的改變及在碳酸鹽巖風(fēng)化過程中風(fēng)化條件差異,造成了剖面風(fēng)化指標(biāo)的波動(dòng),剖面整體上仍具有隨著剖面深度的減少,風(fēng)化程度呈現(xiàn)出逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。從風(fēng)化前鋒向上剖面的pH值逐漸降低,低頻磁化率波動(dòng)增大,顯示了風(fēng)化強(qiáng)度隨深度增加而降低,這與剖面從上向下發(fā)育的過程相對(duì)應(yīng)。第五,七頂山剖面與石槽剖面的下覆基巖都是灰?guī)r,七頂山剖面的粘粒低于石槽剖面,粉粘比高于石槽剖面。石槽剖面的SiO2含量小于七頂山剖面,Al2O3和Fe203的含量大于七頂山剖面,指示了石槽剖面的脫硅富鋁化作用大于七頂山剖面。七頂山剖面上部覆蓋有較厚的第四紀(jì)黃土層,石槽剖面上部?jī)H有較薄的表土層。深厚的黃土層阻礙了水分的下滲,因此在風(fēng)化殼形成以后,石槽剖面的水分條件要好于七頂山剖面,石槽剖面的風(fēng)化作用強(qiáng)于七頂山剖面,七頂山剖面的紅色風(fēng)化殼的風(fēng)化發(fā)育程度比石槽剖面低。第六,石槽剖面發(fā)現(xiàn)石英顆粒,可能是灰?guī)r中夾雜的頁(yè)巖及板巖風(fēng)化后殘留。石槽剖面石英顆粒樣本的宏觀形態(tài)具有明顯的來(lái)源于基巖的風(fēng)化分解形成的巖屑或殘積物的形態(tài)特征。大部分石英顆粒樣本,表現(xiàn)出高能化學(xué)環(huán)境下的SiO2的溶蝕與沉淀形成的表面結(jié)構(gòu)特征。剖面中上部石英顆粒數(shù)量少于下部,經(jīng)過漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史時(shí)期的化學(xué)風(fēng)化作用,中上部石英顆粒大部分完全溶蝕分解,少部分未完全分解的石英顆粒的表面SiO2的溶蝕與沉淀現(xiàn)象明顯強(qiáng)下部樣品中的石英顆粒。第七,石槽剖面的粘粒含量小于花溪剖面和平壩剖面,粉粘比高于花溪剖面和平壩剖面;平壩剖面與花溪畔剖面的CIA平均值超過了85,石槽剖面的CIA平均值小于85;石槽剖面的硅鋁率大于花溪剖面和平壩剖面。從粘粒含量、CIA值及硅鋁率的差異可以發(fā)現(xiàn),北方紅色風(fēng)化殼由于發(fā)育時(shí)的氣候條件弱于南方地區(qū),所以其風(fēng)化作用發(fā)育程度及風(fēng)化殼成熟均弱于南方地區(qū)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P512.13

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本文編號(hào)：1745691