地质力学学报  2019, Vol. 25 Issue (3): 428-439
引用本文
路硕, 尹功明, 宋为娟, 方良好, 疏鹏, 郑颖平. 合肥下蜀土地球化学特征及其古气候意义[J]. 地质力学学报, 2019, 25(3): 428-439.
LU Shuo, YIN Gongming, SONG Weijuan, FANG Lianghao, SHU Peng, ZHENG Yingping. GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND PALEOCLIMATE IMPLICATIONS OF HEFEI XIASHU LOESS[J]. Journal of Geomechanics, 2019, 25(3): 428-439.
合肥下蜀土地球化学特征及其古气候意义
路硕1 , 尹功明2 , 宋为娟3 , 方良好1 , 疏鹏1 , 郑颖平1     
1. 安徽省地震局, 安徽 合肥 230000;
2. 中国地震局地质研究所, 北京 100029;
3. 北京市丰台区卢沟桥中学, 北京 100165
摘要:合肥地处长江中下游北岸,下蜀黄土广泛分布,通过对合肥地区BK2钻孔剖面岩性、氧化物含量及其地球化学风化参数的分析,研究合肥地区风成沉积物地球化学元素特征及其气候变化规律。结果表明:野外钻孔岩芯剖面显示地层较好连续性,结合年龄数据划分了该孔的第四纪沉积框架,Qh底界为1.20 m,Qp3底界为5 m,5~35.10 m属Qp2中晚期地层;合肥下蜀土主要化学成分(SiO2+Al2O3+Fe2O3)的平均含量之和达88.99%,这种显著的富硅铝铁现象表明了该区气候较为湿润;化学风化程度较强,下蜀土的CIA平均值及其脱Ca、Na、K的程度均大于洛川黄土,说明其堆积期古气候比同期堆积的洛川气候温湿,较宣城干凉,与南京、镇江气候较为接近;近0.5 Ma以来总体经历由湿热-干冷的变化,大致可分为35~14.50 m、14.50~4.50 m、4.50~1.20 m和1.20~0 m四个阶段,气候变化由温暖湿润-温暖偏干-冷凉偏干-温暖湿润,显示了区内更新世中晚期以来的气候变迁具有全球一致性特征。
关键词合肥    下蜀黄土    地球化学    化学风化参数    古气候    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.03.040     文章编号:1006-6616(2019)03-0428-12
GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND PALEOCLIMATE IMPLICATIONS OF HEFEI XIASHU LOESS
LU Shuo1 , YIN Gongming2 , SONG Weijuan3 , FANG Lianghao1 , SHU Peng1 , ZHENG Yingping1     
1. Anhui Earthquake Agency, Hefei 230000, Anhui, China;
2. Institute of Geology, China Earthquake Administrtion, Beijing 100029, China;
3. Beijing Fengtailugouqiao Middle School, Beijing 100165, China
Abstract: Hefei is located in the north bank of the middle and lower reaches of the Yangtze river and Xiashu loess is widely distributed. Through the analysis of lithology, oxide content and geochemical weathering parameters of BK2 borehole section in Hefei area, the geochemical characteristics and climate change rules of the eolian sediments in Hefei area are studied. The core section of the field borehole shows good continuity of the strata, and the quaternary sedimentary framework of the hole is divided according to the age data. The bottom boundary of Qh is 1.20 m, the bottom boundary of Qp3 is 5 m, and the depths range from 5 m to 35.10 m belong to middle and late Qp2. The values of SiO2 and TiO2 in Hefei loess gradually decrease with depth, whereas those of K2O, Na2O, CaO, MgO gradually increase and those of Al2O3, Fe2O3, P2O5, MnO show no obvious increase. The average content of the main chemical constituents (SiO2+Al2O3+Fe2O3) of Xiashu loess in Hefei is up to 88.99%, which indicates that the climate in this area is relatively humid. The degree of chemical weathering is relatively strong. Weathering index and residual coefficiency decline gradually from bottom to up while Bavalue and de-alkali increase from bottom to up, which demonstrate the weathering intensity decreases from bottom to up. These imply that the wetness degree decreased gradually during the sedimentation of Xiashu Formation; The average CIA value of Xiashu loess and the degree of removing Ca, Na and K of Xiashu loess are all higher than that of Luochuan loess, indicating that the paleoclimate of Xiashu loess was warmer and wetter than that of Luochuan at accumulational stage, drier and cooler than that of Xuancheng, and closer to that of Nanjing and Zhenjiang. Geochemical feature of sedimentary records from borehole section in Hefei shows that since 0.5Ma, it has experienced the change from wet heat to dry cold, which can be roughly divided into four stages:35 m to 14.50 m, 14.50 m to 4.50 m, 4.50 m to 1.20 m, and 1.20 m to 0 m. The climate has changed from warm wet-warm dry-cold dry-warm wet, indicating that the climate change in the region has a global consistency since the middle-late Pleistocene, which matches with MIS curve.
Key words: Hefei    Xiashu loess    geochemistry    chemical weathering parameters    paleoclimate    
0 引言

下蜀黄土是广泛发育于长江中下游地区的晚更新统浅黄色或棕黄色土状沉积物,由于其特殊的岩性,众多学者对其开展了广泛的研究,多集中于沉积成因和物质来源两个方面。在沉积成因方面,包括水成成因[1]、风成成因[2-3]及多成因[4-5],但从形成过程中作用营力的先后及主次来看,下蜀黄土的成因应以风成为主[6-7]。在物质来源方面,目前争议较大,其中远源堆积观点认为下蜀土是来自西北的远源黄土[8-10],近源的观点认为下蜀黄土物源是长江中下游的河谷、河漫滩堆积物,冲积平原的松散沉积物等[11-13];也有学者认为下蜀黄土物源可能是一个广泛开放的空间,西北远源及近源均有可能参与物源的组成[2, 14-15]。合肥地区的下蜀黄土应是以风成为主、伴有水成等多成因沉积,其物质来源可能与西北黄土有关[5, 16]

近年来,下蜀黄土中的古气候信息提取成为了新的研究点。提取信息气候的方法较为多样,包括从磁化率[17]角度研究揭示长江中下游地区经历了7~8次大的气候旋回,结果与邻区风成堆积的黄土高原的气候具有一致性[18];从黄土—古土壤粒度[19]分级,分析不同粒度级别的黄土—古土壤对全岩磁化率及Rb/Sr比值的贡献率分析长江中下游的古气候变化序列;从土壤化学风化指数研究(CIA)[20]显示长江下游河谷中第四纪中晚期古气候变化与深海氧同位素具有一致性;还有从风化指数与磁化率等指标[21]的综合分析讨论南京下蜀黄土的气候变化序列。较磁化率、粒度指标来说,有些黄土地球化学参数对气候的指示更加敏感,如常量元素地球化学及化学风化参数指标等[22],以往的下蜀黄土的古气候信息的提取多集中于江南地区,缺乏江北地区的研究。因此文章以地处长江中下游地区江北的合肥地区标准钻孔剖面BK2作为研究对象,从常量元素地球化学特征和风化指数角度分析研究,并对化学风化指数与深海氧同位素进行对比讨论,以探讨合肥地区下蜀黄土沉积环境,并与全球气候变化进行了对比,为研究长江中下游地区下蜀土气候演变规律提供基础数据。

1 地层概况及年代框架 1.1 地层概况

BK2钻孔剖面(31°46′N,117°20′E)位于合肥市包河区内,巢湖西北侧(图 1),钻孔深42 m,具体情况及岩性特征见图 2

图 1 BK2钻孔位置图 Fig. 1 Location of the borehole BK2

图 2 BK2钻孔柱状图 Fig. 2 Histogram of the borehole BK2
1.2 年代框架

钻孔剖面已经测试的年代数据为19个年代测定数据[23](表 1),包括2个14C和17个OSL年龄数据。

表 1 BK2钻孔剖面地层年代简表 Table 1 Dating of the borehole BK2 section

由野外钻孔沉积构造上见地层连续性较好,没有间断,且通过对光释光样品年龄进行线性拟合,可以发现钻孔中下蜀土的沉积速率在变化,在34.60~19.20 m段堆积速率比较快,平均速率约为0.03 m/ka;到11.60 m的时候开始变慢,持续到1.50 m结束,平均速率约为0.15 m/ka。结合剖面的岩性特征可知,该剖面第四纪沉积截止到0.5 Ma,Qh的底界在1.20 m,Qp3底界在5 m,5~35.10 m沉积的是Qp2中晚期地层。

2 材料与方法 2.1 采样与测试

对钻孔岩芯进行取样,用刀具刮掉钻孔岩芯泥浆,取半椭圆状样品,自下而上,对岩芯以20 cm间隔采样171件,并对每组样品用自封袋分开密封保存。室内根据岩性变化特征不等间距送测试样品42件用于地球化学分析,测试结果如表 2。样品的测试是在中国科学院地质与地球物理研究所地球化学实验室完成的,使用荷兰PANalytical分析仪器公司生产的顺序式X-射线荧光光谱仪(AXIOS Minerals)进行地球化学元素分析。

表 2 BK2钻孔剖面样品氧化物含量 Table 2 Oxide content in samples from the borehole BK2 section
2.2 原理和方法

根据地球化学理论,表生地球环境下化学元素的淋溶、迁移和积聚的过程中,不同的氧化物具有不同的活动性和活动规律,并且沉积物中化学元素的迁移与聚集能力和规律不仅与其本身的原岩性质有关系,还与其沉积气候环境有着密切的关系[24-25]。一般氧化物地球化学特征对应的气候环境有如下指示意义[26]

Si、Al、Fe、Ca、K、Mg、Na等是第四纪沉积物中主要的造岩元素,主要以其氧化物的形式存在。硅元素:是地层中含量最多的,并以SiO2形式沉积,易在湿热气候条件下富集,在剖面中相对含量的变化往往与Al2O3和Fe2O3呈反相关关系。铝元素:铝元素的化学性质稳定,多以Al2O3的形式保留在地层中,在温暖湿润气候条件下,水介质为酸性,沉积物中易溶元素溶解迁移,Al2O3相对富集,在干旱条件下相对含量降低。铁是变价元素,多以Fe2O3、FeO形式出现,表生带氧化作用越强,地层中Fe2O3相对含量越高。钙镁元素:活动性中等或较强元素,只要在半干旱—半湿润的气候环境下,CaO、MgO就可以较多的被溶解和迁移。钾钠元素:属于碱金属元素,化学性质最活跃,干旱条件K2O和Na2O易富集。碱及碱土金属元素在土壤中的含量越低表明淋溶的越多,经历的化学风化作用越强[27]

下蜀土在沉积过程常常发育有碳酸盐淀积层及钙结核层,表明了土层的风化成壤过程中,与碳酸盐相关的Ca、Mg等元素存在淋滤后再沉淀的情况,因此,元素含量反映的化学风化和环境可能存在一定的滞后效应,在研究沉积物风化时,必须寻找更可靠的判别指标。化学风化指数(CIA)、A-CN-K图解以及一些氧化物之比等主要反映的是硅酸盐矿物的风化,很好的反映了沉积物形成时的风化情况而不是后期环境变化,因而在化学风化研究中得到了广泛运用[28-29]

3 合肥下蜀土地球化学特征分析 3.1 氧化物地球化学特征分析

合肥下蜀土的主要氧化物测试结果显示,氧化物的主要成分是SiO2(平均值为71.04%)、Al2O3(平均值为13.52%)、Fe2O3(平均值为4.43%),其次是K2O、Na2O、MgO、TiO2、CaO、P2O5、MnO,平均含量分别为2.29%、1.01%、1.04%、1.31%、0.40%、0.14%、0.07%。其中SiO2、Al2O3、Fe2O3三者的平均含量之和达88.99%,这种显著的富硅铝铁现象表明了该区湿热的气候特点。

氧化物含量随深度的垂直变化趋势如图 3,整体特征为:①SiO2含量最高,且由下到上逐渐减少,TiO2平均含量为1.31%,在剖面中含量为1.12%~1.63%之间,含量相对稳定,由下到上亦呈现略微减少趋势。Al2O3平均含量为13.52%,Fe2O3平均含量为4.43%,由下而上呈现不明显增加趋势,Al2O3与Fe2O3变化趋势较为一致。K2O、Na2O、MgO、CaO等易溶组分的平均值为2.29%、1.01%、1.04%、0.40%,含量不高,表明其淋溶作用较强,且由下到上呈现缓慢逐渐增加趋势。P2O5、MnO含量最低,特别是暗褐色粘土层位的P2O5含量低于其他层位。②氧化物含量在14.50 m以下波动幅度较大,在14.50 m~4.50 m以内波动幅度相对较小,4.50 m左右有最后一个波峰或者波谷。

图 3 BK2钻孔剖面氧化物含量变化曲线 Fig. 3 Varition curves of oxide content with depth in the borehole BK2 section

氧化物含量在剖面中的分布可以划分为4个带,即以14.50 m和4.50 m以及1.20 m深度为界。

带Ⅰ:35~14.50 m,氧化物含量为剖面的高值段或低值段,其中SiO2含量为剖面最高段,Al2O3、Fe2O3等主要的组成成分较低,但三者之和为剖面最高段,向上亦有降低趋势;通过野外岩芯剖面可以看出,该段岩性以粉砂质粘土及粘土为主,粉砂质粘土含量较高,且该段土壤化较高,指示了较湿润的气候特征。K2O、Na2O、CaO等干旱条件富集的氧化物含量为剖面最低,MgO、P2O5、MnO等氧化物含量为剖面较低,向上有增加趋势。氧化物组合特征反映了该段总体较暖湿,向上有向暖干转化趋势。

带Ⅱ:14.50~4.50 m,氧化物含量变化较为平缓,较带Ⅰ有略微增加或减少,其中SiO2较带Ⅰ明显减少;Al2O3、Fe2O3等较带Ⅰ有明显增多;三者之和为剖面较高段,向上有降低趋势。K2O、Na2O、CaO等干旱条件富集的氧化物含量较带Ⅰ有明显增加,趋势较为平缓;MgO、P2O5、MnO等氧化物较带Ⅰ有略微增加趋势。氧化物组合特征反映了该段总体有暖湿特征,但暖湿程度不如带Ⅰ,且向上逐步向暖干转化。

带Ⅲ:4.50~1.20 m,氧化物含量变化波动较大,且较带Ⅱ有较大增加或减少,其中SiO2较带Ⅱ减少,整体趋势在增加,并有一个该段最大值;Al2O3、Fe2O3等较带Ⅱ减少,整体有增加趋势,并有该段最小值;三者之和为剖面最低值,向上有降低趋势。K2O、Na2O、CaO等干旱条件富集的氧化物含量较带Ⅱ有明显增加,幅度较为明显,并达到剖面峰值;MgO、P2O5、MnO等氧化物较带Ⅱ向上略微增加。氧化物组合特征反映了该段总体有干冷特征。

带Ⅳ:1.20~0 m,氧化物含量波动不大,较带Ⅲ略微增大或减少,其中SiO2较带Ⅲ增加,Al2O3、Fe2O3等较带Ⅲ减少;三者之和为剖面较低值;K2O、Na2O、CaO等干旱条件富集的氧化物含量较带Ⅲ有减少趋势;MgO、P2O5、MnO等氧化物较带Ⅲ向上变化趋势不明显。氧化物组合特征反映了该段总体有干冷向暖湿过渡特征。

从合肥下蜀土主要氧化物的测试结果来看,其下蜀土与洛川黄土[30]、南京下蜀土[9]、镇江下蜀土[31]及宣城下蜀土[24]的化学成分基本一致(表 3),但合肥下蜀土的湿润型氧化物SiO2的值明显偏大,SiO2、Al2O3、Fe2O3三者的平均含量之和要远大于北方洛川黄土,略大于南京及镇江下蜀土,小于宣城风积土的平均之和。而干旱—半干旱氧化物CaO、MgO、K2O、Na2O含量均低于洛川黄土、高于宣城下蜀土,与南京下蜀土、镇江下蜀土较为接近;总体上呈现了自北向南湿润型氧化物增加,干旱—半干旱氧化物减少的规律。同时,由CIA值可以看出合肥下蜀土遭受的化学元素的淋溶作用要比华北黄土强烈得多,与同处亚热带地区的南京下蜀土及镇江下蜀土接近,与皖南地区相比气候的湿热程度更低,氧化淋溶强度更弱。说明合肥气候要比洛川气候较为温湿,不如宣城暖湿;与南京及镇江两地较为接近。

表 3 合肥BK2剖面氧化物平均含量与其他风成沉积物的比较 Table 3 The average oxide content of the borehole BK2 section in comparison with that of other meolian dust deposits
3.2 CIA及A-CN-K图指示风化强度变化

化学风化指数是定量表征化学风化程度的指标[32]。该指标通过估算长石风化成粘土的矿物的比例来指示化学风化强度,被广泛应用于中国北方黄土—古土壤序列和南方下蜀黄土的化学风化研究[33-34]。定量计算式[32]

$ \begin{array}{c} {\rm{CIA}} = \left[ {\left( {{\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3}} \right)/\left( {{\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3} + {\rm{Ca}}{{\rm{O}}^*} + } \right.} \right.\\ {{\rm{K}}_2}{\rm{O}} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{O}})] \times 100(分子数) \end{array} $ (1)

合肥下蜀土的CIA值分布范围为72.97~84.00,且平均值为78.24,由于未风化的长石CIA值为50、伊利石和蒙脱石为75~85、高岭石和绿泥石接近100[31],即化学风化程度不同、形成的矿物也不同。因此CIA值也不一样,化学风化越强,CIA值越高,下蜀土的CIA值分布表明,部分硅酸盐矿物如斜长石也经历了一定的化学风化。

将合肥下蜀土样品分析结果投到A-CN-K[28]图解上(图 4),可以看出与洛川黄土、南京下蜀土及镇江下蜀土相比,合肥下蜀土的数据点有远离CN-K连线且更偏向A-K连线的趋势,反映合肥下蜀土化学风化时硅酸盐矿物如长石经历了更强的风化过程,斜长石的Ca、Na丢失程度更为显著,钾长石也有了初步的风化;但与南京及镇江下蜀土数据点有大部重合,部分数据点有略微远离CN-K连线趋势,说明合肥化学风化程度与之较为接近;而宣城下蜀土的数据点可以看出其数据点基本靠近A-K连线,表明其剖面中斜长石几乎风化贻尽,这远强于合肥下蜀土的风化程度;这与CIA风化指数反应一致。

图 4 合肥下蜀土A-CN-K化学风化趋势图 Fig. 4 A-CN-K ternary diagram of the Xiashu loess in Hefei

由CIA值及其A-CN-K图解表明,合肥下蜀土的化学风化强度属于中等风化强度,总体是在温暖、湿润的气候条件下形成,且随其埋深深度的减小,风化强度有减弱趋势,反映了气候由暖湿向冷干转变的特征。

3.3 部分风化参数对古气候变化的指示

在岩石和沉积物的常量元素研究中,可以计算氧化物的分子比值来说明地层所反映的氧化条件和古气候状况,其中较为可靠的风化参数有①风化淋溶指数Ba:(K2O+Na2O+CaO+MgO)/Al2O3,反应活动组分与惰性组合之间的关系,与气候条件有关,比值越小,表明活动组分迁移出程度越高,意味着气候条件愈温湿;反之气候愈干凉[35]。由曲线图 5可知,该剖面的数值自下而上有增大趋势,气候整体上是由暖湿—冷干方向发展。②退碱指数:(Na2O+CaO)/Al2O3,Al2O3在风化过程中比较稳定,但是它的化学性质活泼,容易发生淋溶和聚积。一般某地层单元内该值增大,表明所处环境处于干旱阶段[36]。由曲线图 5可知,该剖面的数值自下而上有逐渐增大趋势,气候是由暖湿—温干方向发展。③残积系数:(Fe2O3+Al2O3)/(CaO+Na2O+MgO),残积系数数值越小,说明风化淋溶作用较弱、气候干旱的特征[34],反之,说明Al、Fe残积较多,气候较为暖湿,由曲线图 5可知该剖面的残积系数自下而上逐渐减小,气候是由暖湿-冷干方向发展。④硅铝铁率比:SiO2/(Fe2O3+Al2O3),在表生带的风化过程中.各种铝硅酸盐矿物都可转变为粘土矿物,使Al2O3含量大大提高,SiO2含量相对降低。同时,表生带的风化过程中氧化作用越强,地层中Fe2O3含量越高。因此该比值可以衡量剖面地层遭受风化作用强度的变化比值越小,指示遭受的风化强度越强;反之,风化强度越弱,该曲线自下而上呈现逐渐缓慢增加的特点,但是下段却出现了剖面的高值区,这可能是由于该段气候较为湿热,雨水的大量冲刷,导致粉砂质粘土的含量增高,导致硅酸盐大量积累。总之,反映剖面风化强度总体上是逐渐减弱的。

图 5 合肥下蜀土部分氧化物比值及风化参数随深度变化曲线 Fig. 5 Variation curves of major oxide ratios and weathering parameters with depth of Hefei Xiashu loess

综合各风化指数及A-CN-K图风化变化趋势,可以看到:①剖面的风化及淋溶作用程度随深度加深而加强,这些参数的变化符合长江下游地区下蜀土的变化规律。表明长江下游下蜀土气候较为温暖,降雨量较大,使得下蜀土的化学风化作用明显强于西北黄土。②说明剖面在整体暖湿的背景下,上段有较明显的向干冷变化的特征,这与对剖面地层岩性的观察结果相吻合。剖面上段以均质的灰黄、浅黄色黏土为主,质地疏松,仅局部可见少量铁锰结核;而剖面下段的红褐、暗褐色黏土地层中则出现较多褐色或黑色的点状、豆状铁锰结核,钙质结核较为聚集,其中还可见有少量灰白色、灰绿色网纹发育。明显显示出比剖面上段更强的风化与淋溶作用。综合指示出中更新世中期以来合肥下蜀土在中更新世温暖湿润,晚更新世向冷凉偏干的气候转化的趋势。

4 CIA值与深海氧同位素记录对比

根据BK2钻孔剖面的野外岩芯特征及其年代地层特点可知该钻孔是连续的、不间断的。

文章试图将剖面的风化参数CIA记录与深海氧同位素进行对比(图 6),两条曲线表现出来的细节变化有很大相似性,其中段Ⅰ CIA值处于高值段,对应的气候为较为温暖湿润,其值变化趋势是高值—低值—高值的变化趋势,这与深海氧同位素MIS13-MIS11的变化特征较为一致;段ⅡCIA值平均值低于段Ⅰ,对应的气候较为暖湿,但是其暖湿程度不如带Ⅰ,其值变化趋势是由低值—高值—低值—高值—低值的变化趋势,这与深海氧同位素MIS10-MIS6的变化特征较为一致;段Ⅲ中CIA值有剖面最低值,其变化曲线反映了低值高值的转化,这可能是由于该段沉积速度较慢有关,但是该段反应出气候的干冷,这与晚更新世的冰期的干冷特征有很好的对应;段Ⅳ中样品数据较少,其CIA值有变大趋势,与深海氧同位素的揭示的全新世的温暖回暖有很好对比。通过与深海氧同位素阶段对比,发现区域内气候变化与全球变化具有较好的一致性。

图 6 CIA风化曲线与深海氧同位素曲线对比 Fig. 6 Comparison of CIA weathering curves with deep sea oxygen isotope curves
5 结论

对合肥地区下蜀土的地球化学特征的研究,可得出以下初步的认识。

(1) 野外钻孔岩芯特征可见地层连续性较好,没有间断;同时,对光释光年龄数据进行线性拟合,佐证了该孔的连续沉积特征,也表明年龄数据具有可信度。由年龄数据特征划分该孔的第四纪沉积框架:Qh底界为1.20 m,Qp3底界为5 m,5~35.10 m沉积的是Qp2中晚期地层。

(2) 合肥下蜀土氧化物SiO2、TiO2含量由下到上逐渐减少,而K2O、Na2O、CaO、MgO含量由下到上呈现缓慢增加趋势,Al2O3、Fe2O3、P2O5、MnO含量由老到新呈现不明显增加的趋势;

(3) 合肥下蜀土主要化学成分(SiO2+Al2O3+Fe2O3)的平均含量之和达88.99%,这种显著的富硅铝铁现象表明了该区气候较为湿热。

(4) 合肥下蜀土的CIA平均值大于洛川黄土,与南京、镇江下蜀土CIA值较为接近,远小于宣城下蜀土;同时,合肥下蜀土的脱Ca、Na、K的趋势亦强于洛川黄土,与南京、镇江下蜀土较为接近,远小于宣城下蜀土;合肥下蜀土CIA值及其脱Ca、Na、K趋势均说明其化学风化作用强度大于洛川黄土,与镇江接近,弱于宣城下蜀土;说明其堆积期古气候比同期堆积的洛川气候温湿,较宣城干凉,与南京、镇江气候较为接近。

(5) 合肥下蜀土的风化指数、残积系数由老到新逐渐变小,Ba值及退碱系数由老到新逐渐变大,均表明剖面的化学风化强度从老到新呈现一种减弱的趋势,指示了下蜀土堆积期气候总的变化趋势是由湿热—干冷。

(6) 合肥下蜀土的地球化学特征及其化学风化参数变化曲线显示,0.5 Ma堆积期气候整体上以湿热为主,并逐步向干凉发展,大致可分为35~14.50 m、14.50~4.50 m、4.50~1.20 m和1.20~0 m四个阶段,气候变化由温暖湿润—温暖偏干—冷凉偏干—温暖湿润,这与深海氧同位素记录的中更新世中晚期MIS13-MIS11段、MIS10-MIS6段、晚更新世MIS5-MIS1段及全新世的大暖期气候有很好的对比。

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