西安蓝田S4古土壤剖面中针铁矿富集层与土壤古水分研究

• 作者: 刘瑞 刘秀铭 杜娟 罗小庆 赵景波
• 来源期刊: 第四纪研究
• 学科: 农学
• 关键词: 针铁矿 铁锰结核 Fe2O3迁移 土壤古含水量 水分平衡 西安蓝田
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 347-353
• 页数: 7页
• 分类号: P534.63|S151.9+2
• 字数: 6302字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11928/j.issn.1001-7410.2016.02.10

摘要

利用野外调查与观察、电镜观察和X-射线衍射法,对西安市蓝田县白鹿塬东端安村北约1km的第四纪黄土-古土壤剖面(34°)7′N,109°32′E)中第4层古土壤(S4)的铁锰结核样品进行了实验分析.整个S4古土壤风化剖面厚度为5.6m,粘化层的厚度为1.5m,在S4古土壤层下部5.0～5.6m深度范围发现了具有指示当时土壤水分含量、地下水富集、水分循环等作用的针铁矿(α-FeO(OH))与铁锰结核富集层.针铁矿呈褐黄色薄膜分布于土体表面.含针铁矿的铁锰结核呈黑褐色球形,电镜下主要呈颗粒状、球形和呈菊花形等形态.针铁矿和铁锰结核呈层分布在同一层位,形成于当时的地下水位附近.在铁锰结核样品中,针铁矿含量为0.9％～3.3％,粘土矿物伊利石含量为6.0％ ～ 15.5％,高岭石含量为2％ ～ 5％,石英含量为61.1％ ～ 66.6％,斜长石含量10％～ 16.4％,钾长石含量3.8％～6.0％.针铁矿与铁锰结核的发育和迁移深度指示,在西安蓝田安村附近S4古土壤发育时期,年降水量至少为900mm,且重力水分布深度达到了5.6m,5.6m深度范围内的含水量大于25％,在针铁矿和铁锰结核发育层位,含水量接近饱和.当时土壤水分含量很充足,土壤水分平衡为正,有较多水分补给地下水,适于茂盛森林植被发育.研究显示,组成铁锰结核的物质成分来自S4古土壤粘化层中高价铁锰氧化物迁移,并随着地下水位的升降而发生还原和氧化聚集形成.