贵州草海赵家院子晚更新世泥炭层地球化学特征及其环境意义

孔 凡 翠 ， ２ ， ， ， 杨 瑞 东 ， 沙占 江
１ ） 中国科 学 院青海 盐湖 研究 所 ， 西宁， ８ １ ０ ０ ０ ８ ； ２ ） 中国科 学 院大学 ， 北京 ， １ ０ ０ ０ ４ ９ ；
３ ） 贵州大学资源与环境工程学院 ， 贵阳， ５ ５ ０ ０ ０ ３ ； ４ ） 邹城市国土资源局 ， 山东邹城 ， ２ ７ ３ ５ ０ ０
主要 由泥炭 和粘 土组成 ， 未 成岩 。在草 海湖 盆 内 ， 其
和微 量元 素地 球化 学 特 征 研究 ， 探讨 了草 海 泥 炭沉 积 速率 ， 晚更新 世 时期古 气候 演变情 况 ， 沉积 物物 源 风化特 征 。
顶部有一层未炭化的腐殖层 ， 下部与松坡组整合接 触 。孢 粉 资料显 示 ， 此 期 间 以松 为 主 的 针 阔 叶混 交
指标显示 ， 从４ ２ ． ３ ７±１ ． ２ ７ ｋ ａ Ｂ Ｐ到 １ ５ ． ６ ４ － ０ ． １ ｋ ａ Ｂ Ｐ时间段 内， 研究 区古气候经历 了由温 暖较湿润～一 温暖湿润—一 温凉干燥—一 温暖较湿润—一 温凉湿润 的演化 。沉积物物源经历 了较强烈的化学风化 ， 下部泥炭层风化程度小于上
屯组为 本次研 究 主要地 层 。 南 屯组分 布 于现代 草海湖 近表 层及草 海 湖盆地 边 缘 的南 屯 、 铁厂、 赵 家院子一带低 洼谷地 中 （ 图
究 ，威宁 草海 在早 更 新 世 以来 发 育 五 层 泥 炭 层 ， 其 中晚更 新世 晚期一 全新 世 泥炭发 育期 （ ７— ４ ０ ｋ ａ ） 是 本 区主要成炭 期 ， 全 新 世 以来 发 育 最 盛 （ 林树 基 ， １ ９ ８ ７ ） 。对草 海 泥 炭 沉 积 研 究 已 经 取 得 一 些 成 果
林环境 （ 陈佩英 等 ， １ ９ ９ １ ； 陈佩英等， １ ９ ９ ３ ） 。孢 粉 组 合变 化表 现为松 属 与莎草 分子含 量 的消长 变化 。显 示这 一 时期气候 在 总 体上 比较 温 和 ， 次 一 级 的变 化
注： 本文 为国家科技支撑计划项 目课题 （ 编号 ２ ０ １ １ Ｂ Ａ Ｃ ０ ２ Ｂ ０ ２ ） ； 教育部“ ２ １ １ ” 重点学科建设基 金项 目（ 编号 Ｋ Ｓ Ｔ ２ ０ ０ ９ ０ ３ ） 。 收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ９ － ０ ６； 改 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ０１ － － ２ ４ ； 责任编辑 ： 章雨旭。 作者简介 ： 孔凡翠 ， 女， １ ９ ８ ４年生 。博士研究生。主要从 事沉积与环境地球化学 研究工作。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：ｋ ｏ ｎ ｇ ８ ４ ７ ７ ３ ３ １ ＠１ ２ ６ ． Ｃ Ｏ Ｂ。通讯作者 ： 杨 瑞东， 男， １ ９ ６ ３年生。教授 ， 博 士生导师 。主要从事沉积矿床及沉 积地球化学 的教学和研究 工作 。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：ｒ ｄ ｙ ａ ｎ ｇ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
化 的理想 材料 。泥炭层 中常量 元素 和微 量元 素 的地
球 化学循 环及 其 对环境 的指 示作用 在全 球范 围内具 有 可 比性 （ Ｗｅ ｉ ｓ ｓ ｅ ｔ ａ １ ． ， ２ ０ ０ ２ ） 。根 据 林 树 基 等 研
于长 江水 系 和 珠 江 水 系 分 水 岭 地 带 的古 老夷 平 面 上， 是 封 闭性 的岩 溶 湖泊 。草海 盆 地 位 于 云 贵高 原 东缘 ， 是 晚上新 世 以来 ， 在 威宁弧 形 背斜轴 部发育 起 来 的构造 岩溶 盆地 。草海 盆地第 四纪地层 从下 而上 分别 由 陈选 屯组 、 窑上组、 松坡 组 、 南 屯 组 构成 。南
３ ０ ， 北纬 ２ ６ 。 ４ ０ ～ ２ ７ 。 ０ １ 。面 积 约 ８ ０ ０ ｋ ｍ ， 盆 地 处
尺度 长 和 适 合 的代 用 指 标 广 泛 等 优 势 （ Ｃ ｈ ａ ｍ ｂ ｅ ｒ ｓ
ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ａ ｒ ｍ ａ ｎ ， ２ ０ ０ ４ ） ，而 成 为研 究 过 去 气 候 环 境 变
ｍ ｍ ／ ｋ ａ ， 上部黑色古土壤层 ２ ４ ． ３ ｍ ｍ ／ ｋ ａ ， 顶部堆积层 ２ ２ ． ４ ｍｍ ／ ｋ ａ ， 沉积柱沉 积速率 由下而 上逐渐降低 。元 素对 比值 以及多元素之和 比值 Ｓ ｒ ／ Ｂ ａ 、 Ｒ ｂ ／ Ｓ ｒ 、 （ Ｃ ａ Ｏ＋Ｋ ２ Ｏ＋Ｎ ａ ２ Ｏ） ／ Ａ １ ２ ０ ３ 、 （ Ｆ ｅ ２ ０ ３ ＋Ａ １ ２ ０ ３ ） ／ （ Ｍｇ Ｏ＋Ｃ ａ Ｏ） 和Ｃ ａ Ｏ ／ Ｍｇ Ｏ等气候
（ 陈佩 英等 ， １ ９ ９ １ ； １ ９ ９ ３ ） ， 但 是 运 用地 球 化 学 方法 研
究草海 泥 炭沉积 还很 少有 报道 。 本次 研究 以贵 州威 宁草海 赵家 院子 泥炭 剖面 为 研究 对象 ， 测试 了泥炭年 龄 ， 通 过对 沉积 物主 量元素
１ ） ， 代表 挽 近 时 期 最 后 一 次 成 炭 期 的沼 泽 相 沉 积 ，
９ １
曹 地 质 论 评
Ｇ Ｅ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｒ Ｅ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ Ｖ Ｊ ｏ ｕ １ ． ｌ ｙ ５ ９ ２ Ｎ ０ ｏ ． １ ４ ３
贵 州 草海 赵 家 院子 晚 更新 世 泥炭 层 地 球 化 学 特 征 及 其 环 境 意 义
内容提 要 ： 根据威宁草海赵家院子沉积柱主量元素和微 量元 素特征以及“ ｃ 测年分析 ， 探讨 了草海 地 区泥炭沉 积
速率， 晚更新世一全新世古气候演变和沉积物物 源环境 。元 素地球 化学 测试结 果表 明 ， Ｌ ｉ 、 ｓ ｃ 、 Ｖ、 Ｃ ｒ 、 Ｎ ｉ 、 Ｇ ａ 、 Ｒ ｂ 、 ｓ ｒ 、 ｓ ｎ 、 ｃ ｓ 、 Ｂ ａ 、 ｚ ｒ 、 Ｔ ｈ 、 Ｕ等 １ ４种微量元素在沉积柱上含量 变化整体 呈现一致 性 。“ Ｃ 测年显 示 ， 赵 家院子剖 面沉积柱 下 部泥炭层的年龄大约为 ３ ３ ． ７ ４ －１ ４ ． ７ ９ —２ ３ ． ２ ９± ０ ． １ ０ ｋ ａ Ｂ Ｐ之 间， 各层 的沉积速率 自下而上分别是 ： 下部泥炭 层 １ ４ ８ ． ４
部 沉 积 物 的风 化 程 度 。
关键词 ： 泥炭 ； 元素地球化学 ； 沉积速率 ； 草海 ； 贵州
泥炭 和其他 陆地 速 率较 快且沉 积 连续 、 沉积 环境 与过程稳 定 、 时 间
１ 地 质 背 景
草海位 于 贵 州 省 威 宁 县 ， 东经 １ ０ ４ 。 Ｏ ０ 一１ ０ ４ 。