江西石城盆地白垩纪地层中成壤特征及古环境分析

• 作者: 侯吉立 侯顺民 刘秀铭 吕镔 吴海斌 周子博 毛学刚 温昌辉 陈家胜
• 来源期刊: 第四纪研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 白垩纪 丹霞红层 成土作用 古环境 石城盆地
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 页码范围: 1403-1416
• 页数: 14页
• 分类号: P581|P534.53
• 字数: 12382字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11928/j.issn.1001-7410.2016.06.06

摘要

白垩纪丹霞红层广泛分布于中国各地,长期被认为是在氧化条件下山间盆地河流湖泊环境中形成,其红色为后期次生氧化所致.本文以武夷山山脉中段西麓江西石城盆地一套白垩纪丹霞红层层序为研究对象,选取盆地中建上村(JSC)、工业园(GYY)和花园村(HYC)3个地点,分别进行详细野外特征观测、采样室内测量、微形态和地球化学分析.HYC红层剖面由粗大砾石和细小砂土混杂堆积,分选差,发育层理但并非完全连续,部分地层之下发育钙结核甚至钙板,属干旱区山间盆地边缘相季节河流沉积;而JSC和GYY两剖面均为质地较均匀的红色粉砂粘土,发育钙结核层或钙质淀积层,属干旱区远离洪积山口的盆地相对中心沉积或者长期高出水面台地的风成沉积序列.各剖面粘化层底部均发现淋溶淀积形成的钙积层(钙板层或钙结核层);微形态样品显示有粘土充填的根孔,孔隙壁发育红色粘土和胶体,呈光性定向排列,存在成壤碳酸盐多次淋溶淀积成的多层CaCO3结构,均指示成土发生过程;粒度特征显示粘粒含量高(＜2μm含量为10.94％),粒径大小集中分布于2～63μm之间,占65.25％,整体特征与黄土古土壤沉积颗粒相似;石城红层样品存在不同程度元素富集和亏损特征,其中JSC剖面样品常量元素的CIA指数均值为72.95,指示该红层经历了比陕西洛川黄土和甘肃西峰红粘土更强的化学风化,而且地层的红色随地层层理/层次发生深浅变化,是原生颜色,指示沉积物是地表氧化环境,因此认为石城白垩纪红色粘土层与黄土高原第四纪古土壤或新近纪红粘土类似,是长期地表干热氧化环境下形成的红色古土壤.在此基础上,可以根据土壤钙结核发育状况与降水量之间关系、钙结核淀积深度与降水量之间关系、土壤碳酸盐层出现的深度与降水量之间关系和常量元素CIW与降水量之间关系来重建古降水量.