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选择洞庭湖周边地区为研究区域,初步调查该地红土类型及分布,以一类质地均一的第四纪红土为研究对象,采集10个红土剖面共122个样品,根据野外观察,将样品分为四类:黄棕色土(27个)、网纹黄棕色土(29个)、均质红土(18个)和网纹红土(48个),对四类样品进行全样和石英粒度、稀土元素测试,一方面,通过粒度特征揭示其成因和沉积环境;另一方面,还选取了北方黄土、XG下蜀黄土、本地砂岩风化壳、河湖相沉积、长江沉积物等样品作为对比样,通过将洞庭湖周边地区第四纪红土的粒度、稀土元素特征与黄土、下蜀黄土、本地砂岩风化壳、河湖相沉积、长江沉积物等可能物源类型进行对比,初步探讨该地红土的物源。主要结论如下:(1)洞庭湖周边地区第四纪红土在粒度特征具有较好的一致性:10个剖面均表现为砂(>631μm)含量很少,平均含量仅0.12%~2.11%;粘粒(<4μm)平均含量达27.52%~36.91%;而粉砂(4-63μm)为优势粒级,平均含量为62.22%-72.17%;颗粒整体较细,分选较差;粒度频率曲线形态多为单峰正偏细尾型,与典型的北方黄土、下蜀黄土、风成红土样品相似,但分选明显好于研究区河流相红土,偏度、峰态和众数粒级与本区风化壳红土有区别;同时,该地红土中石英颗粒的粒度特征也与北方黄土、下蜀黄土、其他地区加积型红土具有较好的可比性,表明洞庭湖周边地区第四纪红土属于中亚热带加积型红土,具有风成特性。(2)沿冬季风主导风向(偏北风)自北向南,洞庭湖周边地区加积型红土的Md值、Mφ(φ值)增大(变细)、<2μm组分含量略有增加、风成组分(10~63μm)含量减少的趋势不仅暗示了形成该地加积型红土的粉尘自偏北传输而来和母质风化强度向南增加的环境信息,而且说明形成洞庭湖周边地区风成红土的母质源于该区偏北风上风向地区。更大范围上,北方黄土-下蜀黄土-九江红土-洞庭湖地区加积型红土粒度空间变化趋势也说明洞庭湖周边地区红土、九江红土(JL)与北方黄土、下蜀黄土(XG)存在物源上的联系。此外,根据粉尘动力学和洞庭湖盆地南北距离,再结合该地红土粒径>30μm组分含量,推测该地加积型红土在沉积过程中受近源物质的影响,是远源与近源物质的高度混合。(3)洞庭湖周边地区第四纪加积型红土REE总量为96.10-434.37μg/g,平均含量171.12gg/g;黄棕色土、网纹黄棕色土、均质红土、网纹红土四类样品相比,网纹红土与均质红土REE含量偏低,变异系数偏大,表明网纹红土与均质红土的稀土分馏效应更为显著;同时,4类样品球粒陨石标准化REE分布模式总体较为一致,均表现为斜率为负,La-Eu段较陡,Eu-Lu段相对平缓,Eu负异常,重稀土(HREE)分馏,而轻稀土(LREE)相对富集;特征参数显示该地黄棕色土、网纹黄棕色土与均质红土、网纹红土存在差别,可能指示四类样品在物源上存在差异;Eu/Eu*值显示四类样品存在物源上的差别,Ce/Ce*比值特征指示洞庭湖加积型红土母质遭受了较强的风化成土作用。(4)比较研究表明,洞庭湖周边地区加积型红土REE总量与中国黄土标样、中亚热带网纹红土和本地砂岩风化壳含量较为接近;REE配分模式与黄土标样、下蜀黄土相似,也与该地砂岩风化壳、湖泊沉积物及长江沉积物具有可比性;REE特征参数值也与北方黄土、下蜀黄土、砂岩风化壳及洞庭湖湖泊沉积物相近,综合这些特征推测,洞庭湖周边地区加积型红土物源不仅与北方黄土、下蜀黄土有关,而且还与本地砂岩风化壳、湖泊沉积物、长江沉积物有密切关系。(5)运用Fisher判别法对洞庭湖第四纪加积型红土物源相似性进行判别,结果显示该地加积型红土中62.5%(35个)的测试样品与北方黄土、下蜀黄土的物源相似,且这些样品多位于剖面上部,以黄棕色土比例最高;37.5%(21个)的测试样品与砂岩风化壳、洞庭湖湖泊沉积物和长江沉积物关系密切,这些样品则多为剖面下部样品,网纹红土比例高。结合物源指数,对35个与北方黄土、下蜀黄土有物源关系的样品和21个与砂岩风化壳、洞庭湖湖泊沉积物和长江沉积物物源相似的样品分别再次进行Fisher判别,结果表明35个样品物源与北方黄土相似性高于下蜀黄土,21个样品物源与本地砂岩风化壳相似性高于洞庭湖湖泊沉积物和长江沉积物。综上所述,洞庭湖周边第四纪红土在粒度特征上与北方黄土、下蜀黄土相似,具有风尘性,属中亚热带加积型红土;该区加积型红土粒度空间变化和稀土元素特征及其与不同沉积物的对比说明其是远源物质—北方黄土、下蜀黄土与本区砂岩风化壳红土、洞庭湖湖泊沉积物和长江沉积物等近源物质高度混合的产物,总体上,北方黄土、下蜀黄土的物源贡献率相对较大,而远源物质中北方黄土贡献大于下蜀黄土,近源物质中本地砂岩风化壳贡献大于洞庭湖湖泊沉积物和长江沉积物。