哈尔滨荒山岩芯黄土-古土壤的化学风化特征——对古土壤形成环境指示

摘要

黄土-古土壤的化学风化特征对于理解亚洲内陆干旱化、东亚季风演化以及全球碳循环等具有重要意义.然而,对于亚洲内陆干旱化东进进程最前缘的哈尔滨黄土-古土壤的化学风化特征一无所知.本文对哈尔滨荒山岩芯的黄土-古土壤进行元素地球化学、磁化率和重矿物分析.哈尔滨古土壤的颜色为灰褐色-灰黑色,不同于其他地区的棕红色.黄土-古土壤的CIA(Chemical Index of Alteration)值为68～74(平均值为72),表明了中等程度的化学风化.然而,古土壤表现出与黄土相近甚至更低的化学风化程度.磁化率和重矿物结果显示,古土壤的磁化率明显低于黄土,铁磁性矿物含量明显低于黄土.因此本文认为尽管哈尔滨古土壤是间冰期气候的产物,但其成壤过程中的气候条件冷湿,导致古土壤层的化学风化甚至低于黄土层.冷湿的成壤环境也使得古土壤层的磁铁矿还原分解,导致古土壤层相对于黄土层具有更低的磁化率.哈尔滨古土壤的形成环境和现在的黑龙江黑土相似,可称之为古黑土.