甘肃白银晚泥盆世古土壤黏土矿物特征及古气候研究
古土壤是过去形成的土壤，能够反映其形成时期的古气候信息。古土壤中黏土矿物的形成对古气候变化异常敏感，成为研究古气候的一个重要替代指标。泥盆纪时期地球气候系统发生了重大转变，发生了多次气候事件。目前对晚泥盆世气候的研究主要在古生物地层方面，而利用古土壤黏土矿物进行古气候的研究较为缺乏。本文以甘肃白银晚泥盆世红色沉积为研究对象，分析了红色沉积中的黏土矿物、元素地球化学和碳酸盐分布特征，结合野外观察，识别出该红色沉积为古土壤，并对其形成时的古气候进行了探讨，得出以下几点认识： (1)根据甘肃白银晚泥盆世沙流水组红色沉积地层中的根迹、土壤分层和土壤微结构等诊断特征，识别出该红色沉积为古土壤。古土壤中大量钙质结核、不规则分布的晕圈状根迹、泥裂、古土壤及砂岩中存在的肺鱼洞穴遗迹等野外宏观特征反映了研究区古土壤形成时期古气候特征总体以干旱为主。 (2)选取了三个不同类型的古土壤剖面，根据土壤颜色、根迹、土壤胶膜、块状结构、钙结核及钙质层等古土壤分类依据，确定出古土壤类型分别为旱成土、变性土和淋溶土。 (3)对选取的三个古土壤剖面的进行黏土矿物抽提、矿物成分分析，表明旱成土、变性土和淋溶土剖面的黏土矿物组成相同，主要为伊利石、高岭石、绿泥石、伊/蒙混层矿物，无蒙脱石，但其含量差异较大，其中伊/蒙混层矿物含量最高、其次是伊利石、绿泥石和高岭石含量最低，平均含量分别为43%、33.5%、3.9%和5.5%；结晶度(IC)值均大于0.42°，表明研究区古土壤受成岩作用影响小，能够反映其形成时的古气候。 (4)IC值、Rb/Sr比和CaCO3含量在旱成土中从A层向下逐渐减小，变性土和淋溶土中却呈逐渐增大的趋势，表明旱成土中风化淋溶程度从A层向下逐渐减弱，而变性土和淋溶土从A层向下逐渐增强。高的IC和Rb/Sr比值以及低的CaCO3反映淋溶土剖面淋溶作用强、气候湿热；变性土剖面CaCO3含量、伊/蒙混层、I/C、伊利石、高岭石和绿泥石含量最高、但IC和Rb/Sr比值较低反映干湿交替的半湿润环境，钙富集在剖面底部；低的Rb/Sr比值和较高的CaCO3表明旱成土剖面风化淋溶程度弱，Ca主要富集在A层，反映干旱-半干旱的气候环境。综合表明，不同类型的古土壤反映了研究区晚泥盆世古土壤形成时期气候特征总体为湿润到干旱-半干旱。
甘肃白银晚泥盆世;古土壤;黏土矿物特征;古气候
兰州大学
硕士
地球化学
郭雪莲
2020
中文
P531
2020-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）