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山东平阴黄土剖面地球化学特征及其物质来源研究

【摘要】:山东位于我国现代季风区的中部,地处海陆过渡地带,山东地区的黄土沉积在中国黄土沉积系统研究中不可或缺。山东周围的风尘沉积如我国西北黄土高原、长江流域、辽东半岛、新疆地区、川西地区、长江中下游地区等地的研究已取得了很大的进展,但是山东的风尘沉积特别是鲁中山地风尘堆积的物质来源问题尚存在较大的分歧。对鲁中山地区风尘堆积物进行全面系统地调查研究,分析其物质来源,探讨其物质来源在空间上和时间上的变化特征,并将其与全球变化联系起来,具有重要的理论意义和实践意义。本文利用光释光(OpticallyStimulated Luminescence, OSL)测年的单片再生剂量法(Single AliquotRegeneration,SAR)、粒度、地球化学元素(包括常量元素和微量元素)以及同位素地球化学对平阴黄土测定了7个OSL样品、141个粒度样品、70个地球化学元素样品以及7个同位素样品,并对平阴黄土地球化学特征及其化学风化过程进行了系统研究,探讨其存在的可能源区。 平阴黄土粒度C-M、F-M图、三角图分析结果可以明显判别出黄河周边黄土为水成黄土,平阴黄土为风成黄土,且剖面各元素含量和粒度变化与深海氧同位素有着很好的对应关系。平阴黄土常量元素地球化学研究表明:剖面常量化学元素Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO、CaO、K2O、Na2O含量在整个黄土序列中,各组分都有一定程度的变化,其中变化较大的组分主要是CaO,变异系数为68%。平阴黄土Fe2O3、SiO2、Al2O3、K2O在风化时活动较小,含量变化不大,基本保持了源区的形态,只是受成壤碳酸盐的影响,黄土样品中上述元素的含量与古土壤样品相比总体偏低,剖面中Na2O含量在古土壤中相对在黄土中富集,说明平阴剖面黄土除在研究区经历了斜长石的分解从而导致Na元素淋失的化学风化。微量元素结果表明:平阴黄土剖面中微量元素的分布规律所提供的古环境信息,可以作为讨论平阴地区气候替代指标。剖面微量化学元素中变幅最大的是Co,Cu的变幅虽然小,但是变异系数很大,变异系数为64.27%。自77Ka B.P.以来,平阴黄土物质来源基本是稳定的或是在迁移过程中经过充分的混合。黄土中εNd(0)值在-13.7134~-12.1333之间变化,εNd(0)值变化较小。平阴黄土εNd(0)值与西宁、西峰黄土εNd(0)值存在一定的差异,与吉县黄土εNd(0)值有一定的相似,黄土高原不是平阴黄土的主要物源区,平阴黄土主要由近源物质组成,其源区可能为上风向的华北平原及黄河岸滩近源碎屑物风力搬运而来。

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