中亞熱帶加積型紅土重礦物特征及物源探討.pdf

1、加積型紅土質(zhì)地均一，無層理，不含礫，母質(zhì)顯示風(fēng)成特性，廣泛分布于中國南方亞熱帶地區(qū)，是開展第四紀(jì)環(huán)境研究的重要載體。本文借助重礦物特征探討南方中亞熱帶加積型紅土的物質(zhì)來源與形成環(huán)境。在江西、浙江、安徽、湖南等地20個加積型紅土剖面上選取45個樣品，同時，以同區(qū)域風(fēng)成砂、河流沉積物、下蜀黃土、基巖風(fēng)化物若干樣品作為對照樣，在實驗室內(nèi)進(jìn)行重礦物鑒定，依據(jù)鑒定結(jié)果，探討加積型紅土重礦物特征，通過與對比樣品之間重礦物特征的對比，進(jìn)一步探討它們之

2、間的物質(zhì)聯(lián)系及加積型紅土的物質(zhì)來源。初步所得如下結(jié)論:
　　(1)45個加積型紅土樣品被分為黃棕色土、網(wǎng)紋黃棕色土、均質(zhì)紅土、網(wǎng)紋紅土四種類型，四類樣品中均鑒定出重礦物十余種，包括黃鐵礦(FeS2)、角閃石、磷灰石、毒砂(FeAsS)、綠簾石、鈦鐵礦(FeTiO3)、赤褐鐵礦、榍石、鋯石(ZrSiO4)、輝石、白鈦礦(TiO2nH2O)、石榴石、金紅石(TiO2)、電氣石和一些石英質(zhì)碎屑物質(zhì)。從重礦物種類看，四類樣品均以穩(wěn)定和極穩(wěn)

3、定重礦物鈦鐵礦、赤褐鐵礦和鋯石為主，其次是銳鈦礦和白鈦礦，此外有較少的不穩(wěn)定和較穩(wěn)定礦物，主要為輝石、角閃石、方鉛礦、透閃石、石榴石和綠簾石等。從重礦物組合模式看，均為穩(wěn)定、極穩(wěn)定重礦物組合，少數(shù)樣品的重礦物組合中包含不穩(wěn)定或較穩(wěn)定重礦物。重礦物顆粒以次棱角狀、次滾圓狀為主，棱角狀其之，滾圓狀見最少，粒徑主要集中在20μm-100μm之間和110μm-130μm之間。
　　(2)黃棕色土中共鑒定出18種重礦物，網(wǎng)紋黃棕色土中鑒定出

4、16種重礦物，均質(zhì)紅土中鑒定出18種重礦物，網(wǎng)紋紅土中鑒定出18種重礦物。黃棕色土中穩(wěn)定和極穩(wěn)定重礦物86.62％，較穩(wěn)定重礦物3.98％，不穩(wěn)定礦物3.09％;網(wǎng)紋黃棕色土中穩(wěn)定和極穩(wěn)定重礦物78.78％，較穩(wěn)定重礦物2.95％，不穩(wěn)定礦物6.75％;均質(zhì)紅土中穩(wěn)定和極穩(wěn)定重礦物89.07％，除兩個樣品檢測出了較穩(wěn)定重礦物外，其它均質(zhì)紅土中均未發(fā)現(xiàn)較穩(wěn)定重礦物，不穩(wěn)定礦物僅1.92％;網(wǎng)紋紅土中穩(wěn)定和極穩(wěn)定重礦物86.29％，較穩(wěn)定重

5、礦物1.04％，不穩(wěn)定礦物3.18％。黃棕色土重礦物組合主要為鋯石-鈦鐵礦-赤褐鐵礦-銳鈦礦、鋯石-赤褐鐵礦-鈦鐵礦-白鈦礦;網(wǎng)紋黃棕色土重礦物組合主要為鋯石-鈦鐵礦-白鈦礦-銳鈦、鈦鐵礦-赤褐鐵礦-鋯石-銳鈦礦;均質(zhì)紅土重礦物組合主要為赤褐鐵礦-鋯石-銳鈦礦-鈦鐵礦、鈦鐵礦-鋯石-銳鈦礦-白鈦礦;網(wǎng)紋紅土重礦物組合主要有鋯石-鈦鐵礦-白鈦礦-赤褐鐵礦、白鈦礦-赤褐鐵礦-鋯石-銳鈦礦、赤褐鐵礦-鋯石-鈦鐵礦-銳鈦礦。四類樣品重礦物種類、

6、含量、組合總體相似，但也存在一些差異。相比之下，黃棕色土和網(wǎng)紋黃棕色土重礦物組合的相似度更高，均質(zhì)紅土和網(wǎng)紋紅土重礦物組合更接近。
　　(3)加積型紅土重礦物特征指數(shù)分析表明，加積型紅土的穩(wěn)定系數(shù)(W)值均較小，且接近0，說明各類加積型紅土風(fēng)化較強，且風(fēng)化程度相似。磷灰石指數(shù)(ATi)均為0，說明各類加積型紅土中不含磷灰石。石榴子石指數(shù)(GZi)差異較大，毛家村(MJC-03、MJC-01)、新墻(XQ-02)和荷花堰(HH2-0

7、9)4個樣品GZi指數(shù)較大，分別為23、25.55、25.21和9.66;新墻(XQ-04)、岳汨公路(LMGL3-02、LMGL3-01)3個樣品GZi指數(shù)分別為2.14、4.57、2.78;皖南-浙北地區(qū)的福祿鎮(zhèn)(FLZ1-07)、浦江(PJ-12)和鄱陽湖周邊地區(qū)的周華村(ZHC-01)、生機林（G-SJL-02）、星子縣(XZX-01)等樣品的GZi指數(shù)大于0，但數(shù)值很小，還有一些樣品中為0，說明一些樣品中不含石榴子石，另一些樣

8、品中中含有數(shù)量不等的石榴石。重礦物成熟度指數(shù)(ZTR)均較大，位于12.13-42.56之間，加積型紅土重礦物組成穩(wěn)定。從重礦物特征指數(shù)中可以看出，加積型紅土四類樣品在風(fēng)化程度相似的情況下，均不含磷灰石，重礦物均比較穩(wěn)定，其主要物源一致，但有些樣品中含石榴石，是其受到本地母巖風(fēng)化物物源影響的表現(xiàn)。
　　(4)不同區(qū)域的物源對比分析表明:皖南-浙北區(qū)加積型紅土與下蜀黃土的重礦物特征相似度高，與本地風(fēng)化物物源相似度較低，說明下蜀黃土對

9、皖南-浙北區(qū)的加積型紅土提供了主要物源;鄱陽湖周邊地區(qū)的加積型紅土與下蜀黃土的重礦物特征相似性好，尤其是位置靠北的加積型紅土與下蜀黃土的重礦物特征的相似度較位置靠南的加積型紅土高，說明鄱陽湖周邊地區(qū)的加積型紅土與下蜀黃土之間存在物質(zhì)聯(lián)系，這種物質(zhì)聯(lián)系還存在緯度上的變化，但是，鄱陽湖周邊地區(qū)加積型紅土物源還受周邊風(fēng)成砂、長江沉積物和本地母巖風(fēng)化物的影響，物源多元復(fù)雜。洞庭湖周邊地區(qū)的加積型紅土下蜀黃土的聯(lián)系較小，與沅江沉積物及母巖風(fēng)化物之

10、間存在一定的物質(zhì)聯(lián)系?？傮w上看，不同區(qū)域加積型紅土的物源存在一定差異。
　　綜上所述，各類加積型紅土在重礦物特征上表現(xiàn)出較大的一致性和某些方面的差異性，其物源既有遠(yuǎn)程風(fēng)塵物源的貢獻(xiàn)，又受近源物源的影響，呈多元性。皖南-浙北區(qū)與下蜀黃土的物源聯(lián)系更密切，鄱陽湖周邊地區(qū)的加積型紅土物源復(fù)雜，其中位置靠北的加積型紅土與下蜀黃土的物源更緊密。洞庭湖周邊地區(qū)的加積型紅土也存在多個物源，與母巖風(fēng)化物和沅江沉積物之間存在物質(zhì)聯(lián)系。加積型紅土中重