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风化成土过程中自生矿物的气候指示意义 被引量:5

Climatic Implication of Authigenic Minerals Formed during Pedogenic Weathering Processes
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摘要 地球表层的土壤沉积物记录了第四纪以来与气候、环境、人类等有关的地球演化信息,是重要的研究过去历史的载体.成土体系中土壤的诸多特性都与成土期的气候环境信息息息相关,通过地质学研究方法可以提取某些特性并作为反演风化强度以及古气候的风化指标,即古气候替代指标.重点讨论了成土体系中新生的矿物学风化指标——粘土矿物与铁矿物的表征意义、研究方法与实例分析,并评述了其在反演气候方面的优势与局限性.成土作用中新生的粘土矿物直接受成土期盛行的环境与气候条件的影响,所以其组成、粒度、含量、结晶度等矿物学特征充分记录了成土期的气候与环境信息.另外,成土体系中也会新生成部分铁矿物.自生的铁矿物是反映成土期的湿度条件、温度范围的有效指标,因此对当时的气候演化历史也有很好的指示意义.粘土矿物与铁矿物在一定的条件下都可以作为独立的重建古气候的替代指标,但是在使用时要充分考虑研究区域的地质背景、物源供给、气候类型、风化条件等客观局限对这些风化指标的制约.另外,对于区域内风化程度及古气候的重建,通常多指标结合对比的方法更为可靠. Soils from Earth's surface record critical evolution information on climate,environment and human since the Quaternary.Soil is regarded as one of the most important carrier for studying the past geological history.The soil properties,such as ion transformation,grain size distribution,mineral content and composition,are closely related to the coeval climate and environment variation.Some properties are extracted as weathering proxies,which are widely used to reconstruct the past climate history.In this study we focused the climatic significance,research methods and case studies of the authigenic mineral proxies—clay minerals and Fe-oxide minerals,and review their advantages and limitations in reflecting weathering degrees and climate conditions.Clay minerals and Fe-oxide minerals can be used as independent weathering and climate proxies.However,the applicability is conditioned by geological background,provenance,climate type,etc..Besides,a multi-proxy method is preferred in regional weathering and climate reconstruction.
作者 方谦 洪汉烈 赵璐璐 程峰 殷科 王朝文 Fang Qian1 , Hong Hanlie1,2 , Zhao Lulu1, Cheng Feng2, Yin Ke1 ,Wang Chaowen1 ( 1.School of Earth Sciences, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China 2.State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)
出处 《地球科学》 CSCD 北大核心 2018年第3期753-769,共17页 Earth Science-Journal of China University of Geosciences
基金 国家自然科学基金项目(Nos.41472041,41272053,41772032)
关键词 成土作用 化学风化 粘土矿物 铁矿物 第四纪气候 矿物学 pedogenesis chemical weathering clay minerals Fe-oxide minerals Quaternary climate mineralogy.
作者简介 方谦(1993-),男,博士研究生,主要从事粘土矿物学研究.ORCID:0000-0001-9537-5312.E-mail:qian.fang@cug.edu.cn;通讯作者:洪汉烈,ORCID:0000-0003-3569-448X.E-mail:honghl8311@aliyun.com
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