朝阳凤凰山古土壤剖面Rb、Sr的分布及Rb∕Sr比值对土壤风化成壤作用的指示意义.pdf

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1、第4期总第190期农业科技与装备No．4TotalNo．190至Q!Q生堡旦垒g曼兰旦堡旦呈生兰!!兰翌堡垒!竺!堕翌Q!竺理皇望垒星g竺iP里!翌!·垒巳!：至Q!Q朝阳凤凰山古土壤剖面Rb、Sr的分布及Rb／Sr比值对土壤风化成壤作用的指示意义郭月1，刘素花2，王圆方1(1．沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳110161；2．河北省邢台市农业局，河jb邢台054001)摘要：通过对辽宁省朝阳市凤凰山古土壤剖面中各地层土壤Rb、Sr含量的测定，分析Rb和Sr的分布特征并通过Rb／Sr比值判断土壤的风化成壤作用强弱。结果表明，在整个剖面中。sr含量变化幅度明显大于Rb的变化幅度：Rb／Sr

2、比值的变化与Sr含量变化呈显著的负相关系，且黄土层的Rb／Sr比值明显低于古土壤层；Rb／Sr比值可指示土壤风化成壤作用强弱．在朝阳凤凰山古土壤剖面中，s4层经受的风化成壤作用最强，而L1层经受的风化成壤作用最弱。关键词：Rb；Sr；Rb／Sr；古土壤；成壤作用；朝阳中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1674一l161(2010)04--0009-03土壤微量元素的组成及其变化特征是反映土壤发育、成土过程及其演化的重要指标。土壤微量元素自然含量主要取决于成土母质、成土环境和成土作用的强度。目前，多以微量元素间的组合与比值作为研究岩石风化、土壤发育、第四纪地质、古气候和古环境的

3、指标[11。Rb和Sr是一对在地球化学行为方面具有明显差别的微量元素。它们在表生环境下的独特化学性质一直备受关注。E．J．Dasch曾对各种母岩在风化作用条件下Rb、Sr迁移规律做了详细的研究[引，指出Rb／Sr反映了母岩的风化作用强度。国内许多学者也对其在表生风化过程中及黄土风化成壤过程中的迁移演化规律进行了研究．并试图将其作为一种气候替代指标来揭示第四纪古季风演化规律[3-5]。但由于前人的研究多集中于黄土高原区，对东北地区的Rb、sr变化研究较少。因此．有必要探讨辽宁省朝阳凤凰山古土壤剖面的Rb、Sr分布特征．并通过Rb／Sr比值分析其对当地土壤风化成壤作用的指示意义。1材料与方法

4、1．1土壤剖面基本情况及地质年代凤凰山古土壤剖面地处辽西低山丘陵区松岭山脉中段凤凰山附近一个封闭山间盆地边缘，在行政区划上属于朝阳市双塔区凌凤街荒甸子村，地理坐标为收稿日期：2010—01-09基金项目：国家自然科学基金课题(40671079)作者简介：郭月(198忙)，女，硕士，从事土壤地理学方面的研究。E120030’20．8”、N41。33’09．6”。剖面厚度19．85m(未见地层底界)，顶部为黄土母质发育褐土．向下为相间分布，有5层黄土和4层红土．通体尚未发现侵蚀面或不整合面。经中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室电子自旋共振法(ESR)测定．剖面揭露的最古老土壤形成于

5、423±40kaB．P．。朝阳凤凰山剖面各地层地质年代划分示意图见图1。(#KaB．m／P．)剖面深度／mO62195228土层标记：：：：S0一：：L1S1L2S2L3一S3，L4S4L5～’⋯’图例一荔荔褐土层．1I黄土层>C古i壤层图1朝阳凤凰山古土壤剖面Fi留m'e1ProfileofpaleosolsatFenghuangMountain伯驰驼啪mmi窑螂789110农业科技与装备2010年4月1．2试验方法2．2Rb／Sr值对成壤作用的指示意义本研究按发生学层次采样，共采集土壤发生层样品41个。样品的溶解采用酸溶法(HF、HNO，、HCIO。均为优级纯)；Rb和Sr的含量采用

6、Varian公司Vista—MPX全谱直读等离子体发射光谱仪测定；标准储备液购于国家钢铁材料测试中心[引。2结果与讨论2．1剖面中Rb和Sr的分布特征通过对41个发生层样品Rb、sr含量的测定，发现Rb和Sr的分布有一定的特点(见图2)。在整个大剖面中．Rb含量的平均值为178．89mg／kg，变化范围在136．44～221．34mg／kg之间，变化幅度为5．29％；Sr含量的平均值为90．44mg／kg，变化范围在60．27-157．02mg／kg之间．变化幅度为20．70％。由此可以看出。Rb含量变化幅度明显小于sr的变化幅度。图2朝阳凤凰山剖面Rb、Sr及Rb／Sr分布曲线Figu

7、re2RbSrandRb／SrratiodistributioncurveoftheFenghuangMountainprofileinChaoyang黄土的Rb／Sr值明显低于古土壤。剖面中黄土层的Rb／Sr的平均值为1．95，而古土壤Rb／Sr的平均值为2．42。黄土中Rb／Sr值可低至0．95，而古土壤中Rb／Sr可高至3．14。由Rb、Sr及Rb／Sr的变化曲线可以看出，从剖面上部至下部，Sr含量有比较明显的下降趋势，同时由