张智,凌超豪,贾玉连,廖富强,王昕梅,彭学敏,蒋梅鑫

• 1:江西师范大学地理与环境学院鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室
• 2:中国科学院南京地理湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室
• 3:中国科学院大学

摘要(Abstract)：

网纹土地层包括网纹黄(色)土和网纹红(色)土,形成于低山、丘陵地理景观和热带、亚热带湿热气候环境中,是温暖湿润的气候环境下形成的第四纪重要地层单元。但其网纹化的机制及其第四纪古气候、古环境的意义一直比较模糊。对长江中游三地不同发育程度的网纹红土地层中网纹与基质分离测试研究表明:网纹中,细黏粒颗粒(<0.2μm)相对少、含水量高,土体中发生了以Fe、Mn、Co、Ni、Cr、V等铁族元素为主的过渡金属元素的强烈淋失和Zr、Hf等稳定元素及SiO_2的强烈富集;较低的pH、较低的氧化还原电位及较低的Fe~(3+)/Fe~(2+)比值,表明网纹具有较强的酸性和还原性。而基质中,游离铁(主要是赤铁矿)强烈富集,较高的Fe~(3+)/Fe~(2+)比值、较高的pH与氧化还原电位,指示土体处于偏氧化环境。网纹与基质中这种酸碱特点与氧化―还原环境的差异,有利于过渡金属元素呈低价态随水渗滤到基质中转化成高价态而沉淀积累。只要土体环境反复干湿交替,在网纹与基质之间就会形成以铁元素为主的过渡金属元素的淋溶―沉淀;元素物质的淋溶―沉淀,增加了网纹与基质之间孔隙度的对比,从而也增加了土体中网纹―基质之间的含水量差异,进一步促进了元素物质的淋溶―沉淀。这一过程,在网纹与基质之间,激发了一个正反馈作用,这是网纹形成与发育的环境动力机制。本文研究比较了中国南方网纹地层的地质年代与冬、夏季风在第四纪的代用指标记录,初步认为中国南方网纹红土是东亚冬、夏季风在早更新世晚期达到一定强度,形成显著的干湿交替的气候环境特点后,而在较为温暖湿润的热带―亚热带气候环境下形成的一种特有地层。

关键词(KeyWords)： 网纹土;第四纪;干湿交替;冬、夏季风;正反馈

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 江西省重大安全生态问题监控协同创新项目(JXS-EW-00);; 鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室开放基金(PK2018004);; 江西省教育厅科技项目(8884);; 江西师范大学研究生创新基金项目(YJS2018069)联合资助

作者(Author): 张智,凌超豪,贾玉连,廖富强,王昕梅,彭学敏,蒋梅鑫

DOI: 10.19839/j.cnki.dcxzz.2020.0007

参考文献(References)：

• 符连社,任惠娟,李晓智.1997.4,7-二苯基-1,10-菲罗啉作显色剂水相吸光光度法测定铁价态.理化检验(化学分册),33(12):548-549.
• 高剑峰,陆建军,赖鸣远,林雨萍,濮巍.2003.岩石样品中微量元素的高分辨率等离子质谱分析.南京大学学报(自然科学版),39(6):844-850.
• 胡春生,刘邵成,胡晨琦,曹乐,周迎秋.2018.黄山北麓青弋江发育研究.地理学报,73(1):138-151.
• 蒋复初,吴锡浩,肖华国,赵志中,王苏民,薛滨.1997.九江地区网纹红土的时代.地质力学学报,3(4):29-34.
• 赖忠平,周杰,夏应菲,汪永进,陈峻.2001.南京下蜀黄土红外释光地层年代学.中国沙漠,21(2):116-121.
• 李长安,顾延生.1997.江西修水第四系网纹红土的地层学研究.地层学杂志,21(3):226-232.
• 李驭亚.1965.华南第四纪网状红土虫状白斑的成因探讨.地质论评,23(2):144-145.
• 来红州,莫多闻,李新坡.2005.洞庭盆地红土地层中网纹的成因探讨.北京大学学报,41(2):240-248.
• 鹿化煜,安芷生.1998.洛川黄土记录的最近2500 ka东亚冬夏季风变化周期.地质评论,44(5):553-558.
• 彭学敏,贾玉连,胡亚萍,邢娜,龙进,赖忠平.2014.赣北芙蓉-周溪断面下蜀黄土粒度特征及其指示意义.热带地理,34(5):663-671.
• 汪明武,覃健桂,蒋辉,徐新宇,腾浩祥.2016.宣城网纹红土成分与微结构的定量研究.合肥工业大学学报(自然科学版),39(12):1661-1664.
• 汪品先,田军,成鑫荣.2001.第四纪冰期旋回转型在南沙深海的记录.中国科学(D辑),31(10):793-799.
• 汪品先,田军,成鑫荣,刘传联,徐建.2003.探索大洋碳储库的演变周期.科学通报,48(21):2216-2227.
• 王春林.1986.湖南第四系蠕虫状网纹红土的成因及其对新构造运动研究的意义.湖南师范大学自然科学报,9(1):100-106.
• 温小浩,李保生,郑琰明,叶建萍,李后信,范小平,吕映霞,杜恕环,牛东风.2008.岭南东江流域末次间冰期强网纹红土主元素特征.地球化学,37(5):445-454.
• 席承藩.1991.论华南红色风化壳.第四纪研究,11(1):1-8.
• 熊尚发,丁仲礼,刘东生.2000.南方红土网纹:古森林植物根系的土壤学证据.科学通报,45(12):1317-1321.
• 徐馨.1984.长江中下游网纹层问题的讨论//中国地质学会第四纪冰川和第四纪地质专业委员会(主编).第四纪冰川和第四纪地质论文集,第一集.北京:地质出版社.
• 杨达源.1986.晚更新世冰期最盛时长江中下游地区的古环境.地理学报,41(4):302-310.
• 杨立辉,叶玮.2010.长江中下游第四纪红土中结核的地球化学特征及环境意义.安徽师范大学学报(自然科学版),33(6):566-570.
• 尹秋珍,郭正堂.2006.中国南方的网纹红土与东亚季风的异常强盛期.科学通报,51(2):186-193.
• 尹秋珍,郭正堂,方小敏.2006.海南砖红壤的微形态特征以及南方网纹红土与砖红壤意义的差异.土壤学报,43(3):353-361.
• 袁双.2010.网纹红土铁形态特征与网纹红土形成环境.金华:浙江师范大学.
• 章明奎.2000.杭州市之江组网纹红土的矿物学特性.浙江大学学报(农业与生命科学版),26(1):22-24.
• 张培枫,胡雪峰,安柏年,兰国俊,赵景龙,陆思文,门殿英,张伟杰,严丽君.2018.海南玄武岩发育红土与第四纪网纹红土地球化学和磁性特征的差异.土壤通报,49(5):1009-1014.
• 张智,贾玉连,彭学敏,凌光久,王鹏岭.2014.赣北鄱阳湖地区黄土元素地球化学特征研究.长江流域资源与环境,23(8):1125-1131.
• 赵其国,王振权,刘兆礼.1983.我国富铝化土壤发生特性的初步研究.土壤学报,20(4):333-347.
• 赵其国,等.2003.红壤物质循环及其调控.北京:科学出版社.
• 中央气象局编制.2002.中华人民共和国气候图集.地图出版社.
• 周鼎,李定远,邓杰,陈曦,谢应波.2014.浅析武汉地区第四纪网纹红土特征及成因.资源环境与工程,28(S1):54-57.
• 朱诚.1995.对庐山东麓第四纪沉积物物源及新构造运动的新认识.地理学报,50(1):41-48.
• 朱鹤健,郑健闽,谭炳华.1992.母质和微地形条件对变性土形成的影响.土壤学报,29(2):226-231.
• 朱景郊.1988.网纹红土的成因及其研究意义.地理研究,7(4):12-20.
• 朱照宇,吴冀,邱世藩,杨超,黄宁生,杨恬,曾敬,张金兰.2010.华南沿海第四纪类网纹红土的赋存层位及其年代问题.地球科学进展,25(4):391-399.
• Daniels R B,Perkins H F,Hajek B F,Gamble E E.1978.Morphology of discontinuous phase plinthite and criteria for its field identification in the southeastern United States1.Soil Science Society of America Journal,42(6):944.
• Dos Anjos L H C,Franzmeier D P,Schulze D G.1995.Formation of soils with plinthite on a toposequence in Maranhao State,Brazil.Geofisica Internacional,64(3-4):257-279.
• FAO.2006.World reference base for soil resources 2006:A framework for international classification,correlation and communication.World Soil Resources Reports.N.103.2ed.Rome:FAO:1-146.
• Herrera R,Chacon N.2013.Large-scale spheroidal redoximorphic features around plinthite nuclei in Orinoco River sediments reflect mean seasonal fluctuation in river stage and ENSO-related anomalies.Biogeochemistry,112(1-3):197-208.
• Ibrahim A K,Abubakar B.2013.Extractable micronutrients status in relation to other soil properties in Jangargari,Yamaltu-Deba Local Government Area,Gombe State.Acm Transactions on Architecture&Code Optimization,5(1):217-221.
• Nesbitt H W,Young G M.1984.Prediction of some weathering trends of Plutonic and volcanic rocks based on thermodynamic and kinetic considerations.Geochemica et Cosmochimica Acta,48(7):1523-1534.
• Rellini I,Trombino L.2007.Micromorphological and mineralogical aspects of“plinthitic paleosols”in the mediterranean region:examples from the coast of western Liguria(northern Italy).Geophysical Research Abstracts.
• Sheldon N D,Tabor N J.2009.Quantitative paleoenvironmental and paleoclimatic reconstruction using paleosols.Earth-Science Reviews,95(1):1-52.
• Smith R.2007.Hydromorphology and plinthite characterization of some Alabama coastal plain soils.Auburn:Auburn University.
• Suddhiprakarn A,Kheoruenromne I.1993.Fabric features of laterite and plinthite layers of Ultisols in northeast Thailand.Developments in Soil Science,22:51-64.
• Taylor G,Eggleton R A.2001.Regolith geology and geomorphology.Earth-Science Review,58(3):397-398.
• Woods B W,Perkins H F.1976.Note a field method for verifying plinthite in southern coastal plain soils.Soil Science,122(4):240-241.
• Yaro D T,Kparmwang T,Raji B A,Chude V O.2008.Extractable micronutrients status of soils in a plinthitic landscape at Zaria,Nigeria.Communications in Soil Science and Plant Analysis,39(15-16):2484-2499.