华北房山景儿峪组顶部古风化壳常量元素地球化学特征及其古气候意义

作     者：马晓晨 王家生 陈粲 王舟 Ma Xiaochen;Wang Jiasheng;Chen Can;Wang Zhou

作者机构：生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学海洋学院湖北武汉430074 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2018年第43卷第11期

页      面：3853-3872页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(Nos.41472085 41772091) 国家重点研发计划课题(No.2016YFA0601102) 国家水合物专项(No.DD20160211) 

主　　题：地球化学 古风化壳 古气候 房山 景儿峪组 

摘      要：风化壳的元素地球化学组成可以反映风化壳的发育类型及其气候特征,地史时期形成的古风化壳的元素地球化学组成可以揭示古风化壳的类型及其古气候特征.华北地区新元古代晚期(景儿峪组)至寒武纪(府君山组)期间的地层记录缺乏连续性,广泛发育一套典型的古风化壳,该古风化壳的发育过程可能记录了晚新元古代至早寒武纪期间的古气候特点.针对华北房山地区景儿峪组顶部保存的古风化壳中常量元素的组成、元素迁移富集特征和风化系数等分布规律开展了较系统分析,结果表明:(1)SiO_2、Al_2O_3、TFe_2O_3、CaO是景儿峪组顶部古风化壳的主要组分,Al_2O_3、TFe_2O_3、TiO_2、K_2O在风化壳的中上部相对富集,SiO_2则轻微亏损,CaO、Na_2O、MgO、P_2O_5被迁移淋失;(2)硅铝系数、硅铝铁系数、化学蚀变指数(CIA)、残积系数、风化淋溶系数(BA)等地球化学指标的垂向变化特征指示该古风化壳形成于温暖湿润条件下中等强度的化学风化作用,其风化过程可能经历了由较弱至较强再逐渐减弱的演变过程;(3)与现代发育于湖南、贵州、云南等地碳酸盐岩类基岩之上的风化壳元素地球化学特征对比,发现景儿峪组顶部古风化壳的Si淋失度和Fe、Al富集度均较低.综合研究区古风化壳的常量元素地球化学特征,同时结合新元古代晚期至寒武纪的华北板块古纬度迁移特征,认为房山地区景儿峪组顶部发育的古风化壳形成于温暖湿润的亚热带-热带气候,为脱硅富铝化程度较低的硅铝粘土型风化壳.