1、1128自旻科芋0及第18卷第10期2008年10月黔中白云巖風化剖面的欽、棚同位素組成及演化2008-01-07收稿，2008-04-15收修改稿國家白然科學基金（批準號：40473051）和國家重點基礎研究發展計劃（批準導：2006BC403200資助項黔中白云巖風化剖面的欽、棚同位素組成及演化2008-01-07收稿，2008-04-15收修改稿國家白然科學基金（批準號：40473051）和國家重點基礎研究發展計劃（批準導：2006BC403200資助項*E-mail：hbji季宏兵王世杰之1.首都師范大學資源環境與GIS北京市重點實驗室.北京100037,2.中國科學院地球化學研究所，

2、環境地球化學國家重點實繪室，責陽550002摘要為了限定云貴高原巖溶臺地白云巖上覆的平壩紅色鳳化殼剖面的物質來源，探討可溶性巖化學風化過程中同位素的地球化學演化特征，對該剖面進行了Nd-Sr同位素的綜合分析.結果顯示，剖面全巖樣品的87Sr/86Sr比率從0.708到0.747涵蓋了非常大的范圍.,43Nd/H4Nd比率在殘積物中較為均一.為0.51210.5124（eNd為一9.611.5）,而147Sm/N4Ndth率變化較大，為0.0840-0.2257,在風化前緣中，發現隨著風化程度增強，Sm/Nd比率降低和Sr濃度增加的特征.這種同位素組成的變化，主要是風化早期階段水巖相互作用，伴隨

3、著差異性風化Rb/Sr和Sm/Nd比值的不同礦物造成.剖面下部樣品中賦存含磷礦物的風化是剖面Nd-Sr同位素演化的一個重要原因.發現剖面由下至上，出現虧損地幔欽同位素模式年齡逐漸減小的趨勢，可能是因為樣品風化程度不同造成的.關健詞欽、翎同位素組成物質來源同位素演化餃同位素在地表作用過程中一般是不產生分儲的，是理想的物質來源示蹤劑一'.鍥同位素在生物和化學過程中也不易發生分異，并已被證明是非常有用的地表過程示蹤劑.因此，Nd和Sr同位素成為示蹤化學風化過程中物質來源最有效的手段之一.巖石風化成土在地表是一重要的物質轉換過程，因為風化剖面一般要比基巖的滲透性好，容易引起顯著的化學改變.但是

4、人們對這個過程中Nd,Sr同位素的演變過程和機制還不是卜分清楚.早先人們認為在風化過程中REE是不活化的，以后Nesbitt等證實表生化學風化REE是強烈活化和分異的.一些作者通過占風化沉積巖、古風化剖面和風化的冰碩物剖面研究，提出了在風化過程中Sm/Nd比和Nd同位素組成也能發生改變r，0J，D.而風化組分中鍥的來源是一個岌雜的問題，通常在風化物質與未風化物質之間由化學風化作用引起的Sr同位素組成不同，可能是由于差異白云巖風化剖面貴州性風化不同Rb/Sr比值的原生礦物，例如：長石、輝石、角閃石等造成的3；或者可能受到離子交換過程的影響t3J2J3.在這方面熱帶、亞熱帶地區的紅土研究特別有意義

5、，因為在它們的形成過程中有非常大的化學分異發生.南方亞熱帶的破酸鹽巖臺地區，例如云貴高原及湘桂丘陵等，自新生代以來它們一宜處于陸相環境，發育了廣泛分布的夷平面和主要由紅色石灰土組成的紅色巖溶風化殼:*，目前對它們的物源和形成演化缺乏系統研究.本文旨在通過貴州高原黔中巖溶山地丘陵壟崗之上的一個白云巖上覆紅色風化殼，探討其物質來源，分析可溶性巖石在化學風化過程中同位素地球化學演化過程.1地質背景和實驗方法1.1地質背景和取樣貴州省地處世界巖溶發育類型最齊全、分布面自.或科手迤及第18卷第10期2008年10月自.或科手迤及第18卷第10期2008年10月1129積最大、最反雜的東亞巖溶區域中心.該

6、中心亞熱帶溫濕巖溶區的許多低山地區發育有黃色酸性風化殼和其上發育的黃壤、紅壤、磚紅壤等，屬于裸露地表持續發育的古老風化殼血.厚度不一，一般1一3m,最厚處可達58m,通常是一類富含粘土質的土壤.早期的土壤學家把它們歸為隱域土綱中的黑色石灰土（rendzina）和紅色石灰土（terrarosa）類”.已知貴州高原風化剖面潛在的土壤物源包括：（i）下伏碳酸鹽巖不溶物的殘余堆積.（ii）第四紀沉積物的風化殘余，（iii）碳酸鹽巖上覆或附近高處碎屑巖的風化殘余，（iv）風成沉積物（如中國黃土）或火山灰的風化殘余，或它們的混合來源”。）.研究區平壩剖面（26°24'N,1O6°

7、;3O'E）位于貴州中部巖溶山地丘陵壟崗之上，王世杰等測得剖面形成年代為更新世（,=25.2士2.94）,屬古老風化殼之一.基巖為產狀平緩的三登世安順組（】La）,非常純凈的白云巖（總厚度712m）,酸不溶殘留物約大，降水大，降水深度/cm200-鐵質殼層124500-原白云巖層碎裂白云巖層700-T16T10T7村T1Y3-2Y3-IY2-2Y2-1300-風化層400-650.TTW1淺紅色土層樣作層成珈緣1血風化前緣志風化基巖取樣位置及編號圖例圖1平壩白云巖風化制面及取樣位置示意圖圖中沒有列出樣號的兩樣品之間取樣距離為10cm為1%,殘留物的主要礦物組成為：伊利石（70.8%73

8、.3%）,石英（8.2%9.3%）,斜長石（3.8%5.4%）,鉀長石（4.4%4.5%）,黃鐵礦（3.9%）和銳鈦礦（2.7%3.6%）等組合.風化剖面也較厚，剖面的主要礦物組合為：粘土礦物+石英+長石+鐵的礦物+銳鈦礦，粘土礦物為伊利石+高嶺石+三水鋁石+蒙脫石+綠泥石和蛭石的混層礦物，僅在風化界面之上的B層樣品T1中（巧克力層）出現了閃石類礦物（XRD譜圖中出現明確的20=10.56,即出現d=8.3705的峰，含鼠約占總礦物的8.8%）.其中最典型的平壩剖面可分出土壤層（A層，頂部為耕作層）；殘積物層（B層），可分出紅土層、鐵質殼、弱紅土層、黃土層、巧克力層（土層顏色似巧克力故名）；風

9、化基巖層（C層），可細分出巖粉層、碎裂巖層和原巖層和基巖層（R）（圖1）.詳細剖面的地質、礦物和元素地球化學特征見文獻21-23.1.2測試方法自然風干后樣品經縮分處理，用瑪瑙研缽磨成小于200目的粉末樣品.同時，白云巖中的“不溶物”樣品通過白云巖淋溶實驗獲得.微量元素的測定采用Teflon密閉溶樣器溶樣，等離子質譜法(ICP-MS)測定，測試過程均用標樣進行監測，分析誤差小于10%.Sr,、d分別在中國地質科學院同位素測試中心和南京大學現代分析中心采用同位素稀釋法測定.取小于200目的粉末樣品.置于低壓密封溶樣罐中，加分析純HF+HN(A+HC1混合酸溶解.將溶解的樣品分成兩個部分：一是含量

10、的測定，將樣品中加入Rb,Sr,Sm,Nd稀釋劑混勻、蒸干轉為過氯酸鹽；用陽離子交換柱(20cmXMem,AG50WX8CH'),200400目)分離；收集Rb,Sr解析液和MREE部分，蒸干并轉為硝酸鹽，然后用質譜分析.二是Nd和Sr同位素的測定，將樣品蒸干，轉為過氯酸鹽，用陽離子交換柱分離(交換柱特征同上)；將REE元素的解析液先蒸干，再經HDEHP交換柱分離，收集含、d解析液蒸干；而將含Sr的解析液直接收集并蒸干；送MAT-261固體質譜計分析.Nd和Sr同位素分別用146Nd/*44Nd=0.7219和"Sr/"Sr=8.37521校正.同位素標準樣品重復分

11、析的結果，在中國地質科學院同位素測試中心，NBS987(SrC()3)的平均值為87Sr/86Sr=0.71025士0.00002(2。)，J.M.Nd2O3和BCR-1的平均值分別為“3Nd/144Nd=0.511125±0.000008(2(7)和I”Nd/144Nd=0.512643±0.000012(2Q;在南京大學現代分析中心，NBS987Sr的平均值為的Sr/86Sr=0.710223士0.000008(2a),LaJollaNd的平均值分別為心Nd"、d=0.511862土0.000008(2(7).測試精度：Rb/Sr和Sm/Nd比值優于0.1%,

12、Rb,Sr和Sm,Nd流程空白分別為109IO"10g,5X10_ng.2結果與討論2.1Nd,Sr同位素組成及物質來源的證據平壩剖面中全巖樣品的信、鉉同位素組成及可能的土壤來源列于表1.在表1中從基巖到土壤層中87Sr/86Sr比值從0.708到0.747,變化較大.其中以基巖C層白云巖的鍥同位素值變化小，為0.708到0.709；除風化界面之上的樣品T1外，剖面B層樣品的值都相對較均一，為0.7220.726變化；而樣品T1的87Sr/86Sr值異常富集為0.743,它與原巖(Y1)中“不溶物”樣品YT1的87Sr/86Sr同位素0.747較為接近；且在剖面頂部A層樣品中同位素的

13、87Sr/MSr值為0.7207,比B層樣品略低.上述剖面樣品的87Sr/86Sr比值要比本區潛在的物質來源之一現代沉積物或黃土明顯要大，例如現今主要河流沉積物的87Sr/86Sr比值約為0.7100.720網，以及中國黃土的,7Sr/86Sr比值約為0.7140.719.釵同位素的143Nd/144Nd比值，除“不溶物”樣品YT1中的比值為0.5118外，其余變化較為均一，為0.51210.5124.H7Sm/H4Nd比值卻出現顯著的變化，以C層向云巖比值高的釵同位素,為0.237-0.284；剖面B層下部樣品的比值為0.1180.226,上部樣品的比值減小為0.0830.091,其中剖面上

14、部樣品與中國黃土的*Sm/*Nd在0.0810.103之間，平均值為0.0897,以及中國南方的土壤在0.038-0.117之間相近25】.另外，用酸提取出的“不溶物"樣品YT1的,47Sm/,4<Nd=0.1108,與不同時代各種細粒沉積物(H7Sm/144Nd=0.11826】)和平均大陸地殼組成(,47Sm/U4Nd=0.105S)接近.根據非可溶性巖的化學風化特點，通常認為殘積物和土壤樣品的同位素組成如果與下伏的基巖相同，表明殘積物和土壤樣品完全形成于原位風化而沒有同位素的分異；如果偏離了下伏的基巖的同位素組成，則說明殘積物和土壤樣品與基巖存在同位素差異性顯著的礦物相被

15、遷移，或者是異源組分的加At3-4.但考慮到白云巖與其他非可溶性巖的不同特點，即殘積物與基巖的礦物組成相差巨大；同時白云巖樣品中的主礦物白云石是含有大量Sr,而少含有Nd的特征，一般認為碳酸鹽礦物白云石中的Sr和Nd的含量分別約為500X10一6和10X10628,所以伴隨著白云石的溶解的白云巖化學風化作用，容易擴大基巖和土壤之間的Nd-Sr同位素差別，從而使巖土間的同位素繼承特征變得相當笈雜.已知碳酸鹽巖中的REE主要是由三部分組成：酉】：一是碎屑部分，主要由穩定的稀土獨立礦物組成；二是以離子形式吸附于粘土礦物和鐵鉉的組Hi普資訊hKp:/自.51科手亂及第18卷第10期2008年10月11

16、31表1平壩白云巖割面（巖、土、不溶物）全樣的Rb-Sr和Sm-Nd同位素組成RbSr47Rb/87Sr/Sm/Nd/117Sm/“3Nd/sm/Nde>T"樣品號2/10*/10-*“SrMSr士2小IO-。10-6,oNd,oNdXZa"也Nd(o>Ga土壤層T4086.0257.664.3200.720657155.23734.800.091030.51212219-)0.1-o.5391.28T3681.6647.674.9600.722417155.49839.620.083950.512081x-10.9-0.5751.25T24110.148.95

17、6.5140.725022105.28836.090.088640.5120939-10.6-0.5511.29T16105.461.564.9590.723188186.43544.350.087770.5121096-10.3-0.5561.26T1099.5652.655.4750.722024138.00853.780.090080.5120517-11.5-0.5541.35T798.7347.296.0450.721828199.95159.480.10120.512)107-10.3-0.4881.41M化層T3104.852.755.7520.72332022185.4496.

18、90.22570.512115810.20.142T2«>312.613730.13770.5121477-9.6-0.3032.00T2'140.765.136.6260.72607315298.214120.12810.5120589一11.3-0.3522.07T10.74227622122762910.11800.5121048-10.4-0.4031.66T1(rpt)123.853.066.7560.74261512123261290.12160.5121288-10.0-0.3851.69Y3-20.7087752717.00643.3540.23730.

19、51241564.40.201基巖層Y3-2(rpt)2.64654.400.14080.7084611316.92143.2480.2367Y2-2*0.913664.750.038100.708466174.0178.5630.28360.51208918-10.70.198Y2-2-(rpt)0.708453150.51207410-110.435Y2-10.918054.900.048420.708051181.7454.1460.25460.5122338-7.90.288Y11.45854.620.077290.708270191.9674.3110.27600.51231916-

20、6.20.379Y1(rpt)1.17753.350.063870.708006181.9444.2800.27470.390酸不溶物YT1200.370.048.2830.747332214.67225.5010.11080.5118417-15.6-0.4391.93潛在的物源長江河波沉枳物5.89】30.250.11520.51193716h-0.40新近沉積物>10.71-0.727i中國黃上971970.8-3.00.710.7275.7028.10.12160.51213311j場子臺地基底沉枳”分23.490.13540.5124038k騰沖火山巖：0.70-0.711平均

21、大陸地殼0.350.71230.1050.51152.2氧化物上的吸附態部分；三是沉積及成巖過程形成的（含）稀土碳酸鹽和磷酸鹽礦物.后兩種形式又往往構成了碳酸鹽巖中稀土的主要組成部分.Borg等注意到土壤中Sm/Nd比值與構成該土壤中的物源Sm/Nd比值之間成比例關系，但是針對碳酸鹽巖的風化成土過程，碳酸鹽礦物的溶解和粘土礦物的大量生成，存在著離子的吸附和可溶組分的溶解作用等相關因素，可以造成稀土元素間的分異，從而改變土壤樣品中的Sm/Nd比值卻沒有得到很好的注意.目前全球450個不同年齡沉積巖的統計結果表明，其iSm/i"Nd比值變化范圍有限，為0.118±0.17（10

22、）3）；但對于碳酸鹽巖、磷酸巖或含鐵建造等的化學或生物沉積巖中U7Sm/U3Nd比值具有相當大的變化范圍，為0.090.2425】.從表1知，平壩剖面基巖樣品中的U7Sm/U3Nd比值較高為0.2370.284,反映出基巖白云巖形成于化學或生物的沉積作用；該剖面B層下部土壤樣品的147Sm/H3Nd比值變化較大，為0.1012-0.1377（除T3為。.2257外），高于全球不同年齡沉積巖的H7Sm/H3Nd比值變化范圍3.這表明稀土元素在表生過程中可能發生分異，一方面反映出這些土壤樣品中稀土分布明顯地繼承基巖的稀土特征,另一方面是表生過程形成的磷灰石可能對REE的分異有作用W】.再一方面可能

23、受離子的吸附作用，如粘土礦物是該剖面的主要礦物組成】.劉從強等曾測得我國北方（如塔克拉瑪干盆地西11321132自.或科孝血及第18卷第10期2008年10月南，北天山，東北和黃土高原中部）不同類型的第四紀沉積物（0.110-0.140）與平壩剖面B層樣品的147Sm/N3Nd比值相近；但是虧損地幔Nd的模式年齡在北方（Tchur為1.52-1.92Ga,平均為l.7Ga）明顯要比平壩剖面大，同時平壩剖面模式年齡有明顯的由下至上減小的趨勢，這個特征與Viers等擇研究的花巖閃K巖風化剖面是一致的.所以.平壩剖面樣品上述特征同均一混合形成的現代沉積物和黃土不同；而剖面上部土壤樣品比下部樣品的H7

24、Sm/H3Nd比值低.與黃土和南方土壤的仗同位素比值接近，反映出剖面上部可溶組分的溶解所造成的稀土分異KJ.平壩風化剖面樣品與潛在的現代沉積物和黃土物源的Nd-Sr同位素組成一般存在著較大的差別.其中的Nd同位素分布（eNd（0）為一9.611.5）與潛在的土壤源中現代沉積物和黃土樣品中的&Nd/敏Nd同位素分布較為接近（表1）,也與黃土高原部分地區的紅粘土是接近的（Sd（0）為一8.8一10.1）35J.針對Nd同位素組成接近特征，它可能反映出：（i）研究的樣品是來源于現代沉積物或黃土；（ii）研究的樣品具有與現代沉積物和黃土相似的形成背景特征.已知日云巖中的“不溶物”一部分實際上是

25、來源于占老沉積區，并有廣闊的區域背景，同時本剖面的地質、元素特征等都顯示樣品并不支持土壤來源于現代沉積物或黃土K29；另外，貴州碳酸鹽巖地區研究結果表明：同-地區但不同時代基底上發育風化剖面中土壤樣品的mNd/i'Nd比值是不同的，不同地區但同時代基底上發育風化剖面中土壤樣品中安Nd/瑚Nd比值則相同（未發表資料），本研究更支持后一種解釋.圖2中，平壩剖面的土壤樣品點分布在潛在土壤來源的中國黃土和最近的沉積物所限定的范圍附近.同時，研究的主要樣品點分布在白云巖與白云巖中“不溶物”所構成的混合線旁邊，多數樣品點分布在風化趨勢線之上.而白云巖本身分布在一條鋰同位素變化很小、鉉同位素變化較大

26、近似的直線上.上述平壩剖面樣品點的分布特征，充分證明平壩剖面為原位的風化剖面.白云巖與白云巖中“不溶物”所構成的混合線，實際上它也是一條已知的白云巖淋溶線，主要樣品點分布在該線附近，反映樣品點主要是由白云巖的淋溶及其白云巖中“不溶物”的堆積結果.同時，剖面樣品與碎裂巖構成一條風化線，更證明了平壩剖面原位風化特征.而白云巖所構成近似的直線可能解釋為：樣品中不均一性的存在；（ii）差異性化學風化；（iii）水巖相互作用.從已有研究結果,白云巖（包括基巖一碎裂巖一巖粉）中“不溶物”的礦物學及元素特征，沒有發現明顯的不均一存在，但還不能排除它所含“不溶物”多少的差異.在上述直線上發現基巖中的巖粉（樣號

27、：Y3-2）與碎裂巖（樣號：Y2-1）樣品均成鏡像對稱關系.可能反映出部分由差異性化學風化不同的Sm/Nd比值礦物而造成的釵同位素變化.對白云巖的基巖與碎裂巖中的最大的差別達4.5,很可能不完全是受差異性風化不同的Sm/Nd比值礦物造成，而可能存在著水巖相互作用的影響.雖然表面水體中有低稀土濃度，在中性的自然水中Nd僅輕微可溶通常條件下水巖相互條件下難以造成Nd同位素的明顯改變，只有在較大的水巖比下才有可能出現Nd同位素的變化口6】.因為本研究的白云巖與大氣降水中的Sr同位素組成相近（如87Sr/86Sr在白云巖中為0.7083；在大氣降水中為0.7092），而Nd同位素組成則不同（3d在白云

28、巖中為-6.2；在大氣降水中約為一12BJ）,故在水巖相互作用時不可能產生明顯的Sr同位素變化，而在較大的水巖比的情況下則有可能會產生Nd同位素的減小.總之，二元同位素特征顯示，平壩剖面是原生風化剖面.圖2平壩白云巖風化剖面中全樣的2（O”Sr/"Sr相關圖為r對比目的也絲出了近代沉積物和中國黃土的范圍.圖中標出的三條物理線方向，風,化線引自文獻38,其余水巖相互作用線、混合線見文中解釋.圖例樣具取口基巖層I取自風化層；取層；+取自白云巖中酸“不溶物”自.或科孝述廢第18卷第10期2008年10月11330.10.205110.5120.51220.51240.5126U7Sfn/,

29、MNdu，Nd/,44Nd050.7050.7150.7250.7350.7450"Rb/%”Sr嚴Sr1002002.2風化過程中NdSr同位素演化特征在-定的差別，僅;43Nd/,uNd比值與中國黃土有相圖3為釵鋰兩種同位素體系整個剖面中的變化當多的重疊.特征.顯示剖面樣品被鍥同位素組成與中國黃土存0圖3平壩白云巖風化割面中全巖樣品的Rb/MSr,TSr/WSr,147Sm/Nd和Nd/WNd深度剖面其中陰影代表中國黃土樣品同位素的組成范闈.圖例同圖2由于礦物的溶解度是不同的，差異性風化不同的礦物會導致明顯同位素組成變化，這是NdSr同位素體系的一個潛在復雜的因素.從圖3和表1中

30、，發現基巖層中，白云巖從原巖一碎裂巖至巖粉的過程中，大致表現為Sm/Nd比率降低和Sr濃度略有升高的過程.這可能是因為剖面上部滲濾水中富輕稀土和放射性Sr同位素的加入結果，或者是不同Rb/Sr和Sm/Nd比值的礦物差異性風化的結果.同時，我們在風化白云巖的碎裂巖處發現了Rb相對于原巖和巖粉具明顯虧損，且該處也注意到了Nd和Sr同位素比值輕微的減小特征，這種現象非常類似于玄武巖球狀風化形成的灰環特征，它的成因歸結于第一蝕變階段長石等礦物的早期風化過程詢所以對平壩剖面上述特征可能主要解釋為差異性風化作用.因為在風化環境Sr是易溶的，且不能在許多次生礦物相中沉積，所以化學風化剖面中會出現Sr的淋失特

31、征3).風化剖面中的Rb,Sr濃度和87Sr/86Sr變化有兩種可能.-是風化作用前的同位素組成和/或初始的偲同位素均一性問題，二是風化過程中的Rb,Sr活化問題.其中構成風化剖面中的Sr的溶解儲庫(reservoir)主要三部分是：碳酸鹽礦物，粘土礦物吸附可交換鍥和成巖過程中形成的磷礦物.對亞熱帶濕熱地區的貴州省，其風化剖面中不含或少含碳酸鹽礦物，因此，后二者是研究剖面中Sr的主要溶解儲庫.圖3中平壩剖面鋰同位素特征及其指示意義可概括為：(i)白云巖樣品本身與剖面土壤樣品的偲同位素有明顯差別，其成因可能是因為白云石晶格中含有大量的偲，它的溶解導致鍥淋失及上覆土壤有明顯差別；(ii)白云巖中“

32、不溶物''與剖面下部樣品鍥同位素有明顯的繼承關系，顯上覆風化層的原位剖面特征；(iii)Rb/Sr和87Sr/86Sr比值均有向上逐漸減小趨勢，尤其在剖面下部較為明顯，與花崗質巖石風化剖面中Rb/Sr和87Sr/86Sr升高相反“J,這可能是因為存在著大量粘土礦物吸附可交換錮與花崗質巖石風化剖面不同.同時也反映出該部面Sr的主要儲庫可能是含磷礦物,這個結果受到風化前緣的化學淋溶實驗證實我們知道在化學風化過程中Nd同位素將不會發生顯著的分異.例如Nd的濃度在大氣降水中約為10一“至量級心，地下水中約為10"至10*量級"I,含髭都很低，在可溶相中是可以被溶解的

33、.風化過程中Nd（或REE）的溶解卻是滯后的，這是因為它不出現在可溶相中，或者它雖從可溶相釋放.但很快會與另一礦物相沉淀而變得難溶.圖3中平壩剖面中釵同位素特征及其指示意義可概括為：（D白云巖樣品本身與剖面土壤樣品的鍬同位素有明顯繼承特征，因為白云石中并不含或少含有餃元素】，白云巖樣品中的釵同位素實際上主要決定于白云石中“不溶物"的含量和特征；（ii）剖面土壤樣品中Sm/Nd比值在風化前緣急速減小，同時剖面向上有逐漸減小的趨勢，因為風化前緣急速改變Sm/Nd比值，主要是風化前緣樣品中賦存含磷礦物的風化"】，剖面向上Sm/Nd比值減小，是因為風化剖面中非均勻遷移稀土元素,如上

34、部輕稀土元素優先向剖面下部遷移富集的過程；（iii）剖面土壤樣品中U3Nd/,uNdIt值與部分中國黃土中的U3Nd/,uNd比值近似，且由下至上變化小，是可能因為剖面樣品的物源與某些黃土都有廣泛的來源.3結論綜合研究了風化剖面中、d-Sr同位素特征，展示了發展在云貴高原三疊系巖溶臺地隆崗之上的紅色風化殼土壤物質來源和剖面的同位素演化過程，并獲如下幾點認識：（1）平壩風化剖面樣品的主要物質來源是下伏三會系的白云巖，而它與區域上的潛在物源組分之間存在著明顯的差別.（2）白云巖中的“不溶物”具有高r/"Sr比值，而釵同位素與大陸平均地殼和不同年齡沉積巖的鉉同位素相近，反映其形成是來源于古

35、老沉積區，并有廣闊的區域背景.（3）平壩剖面中Nd-Sr同位素演化中，從基巖至巖粉是一種水巖相互作用過程，其中差異性風化不同同位素組成的礦物起重要作用；剖面下部土壤樣品中賦存含磷礦物的風化是剖面同位素演化的一個重要原因.參考文獻1JahnB,GalletS.HanJ.GeochemistryoftheXining,XifengandJixiansections*loessplateauofChina：Eoliandustprovenanceandpaleosolevolutionduringthelast140ka.ChemicalGeology,2001.178；71942饒文波，楊杰東，陳

36、駿，等.中國干早一半干早區風塵物質的Sr,Nd同位素地球化學：對黃土來源和季風演變的指示，科學通報，2006.51(4),3783863 BorgLE.BannerJL.NeodymiumandstrontiumisotopicconstraintsonsoilsourcesinBarbados.WestIndies.Geochim.Cos-mochimActa.1996.60：41934206MartinCE,McCullochMT.Nd-Srisotopicandtraceelementgeochemistryofriversedimentsandsoilsinafertilizedcat

37、chment«NewSouthWales.Australia.Geochim.CosmochimActa,1999,63：2873054 GrausteinWC.87Sr/86Srratiosmeasurethesourcesandflowofstrontiuminterrestialecosystem.In：RundclPW,EhleringcrJR,NagyKA.eds.StableIsotopesinEologicalResearch.NewYork：Springer-Verlag,1989,491512PalmerMR.ElderfieldH.VariationintheNd

38、isotopiccompositionofforaminiferafromAtlanticOceansediments.EarthPlanetSeiLett,1985,73：299-3055 PanahiA.YoungGM.RainbirdRll.Behaviorofmajorandtraceelements(includingREE)duringPaleoproterozoicpedogenesisanddiageneticalterationofanArcheangranitenearVilleMarie,Quebec.Canada.GeochimCosmochimActa,2000,64

39、；21992220ViersJ,WasserburgGJ.BehaviorofSmandNdinalateriticsoilprofile.GeochimCosmochimActa«2004,681204320546 NesbittHW.Mobilityandfractionationofrareearthelementsduringweatheringofagranodiorite.Nature,1979.279：206210)0MacfarlaneAW,DanielsonA.HollandHD.ctal.REEchemistryandSm-NdsystematicsoflateA

40、rchcanweatheringprofilesintheFortescueGroup.WesternAustralia.GeochimCosmochimActa,1994,58；1777179411 OhlanderB.IngriJLandM,etal.ChangeofSm-Ndisotopecompositionduringweatheringoftill.GeochimCosmochimActa.2000,64：813820MillerEK,BlumJD,FriedlandAJ.Determinationofsoilexchanngeable-cationlossandweatherin

41、gratesusingSrisotopes.Nature,1993,362：43844112 BullenTD,WhiteAF,HuntingtonTG.ctal.Anewapproachfordeterminingthe"Sr/84Srratioofthe"granitoid"weatheringcomponent,ProceedingsofGeochemistryoftheEarth'ssurface.Reykjavik.1997,369372.14黃鎮國.中國南方紅色風化充.北京，海洋出版社，】996.228151617181920212223242

42、52627282930朱炳泉.毛存孝.印度與歐亞板塊東部碰撞邊界一騰沖火山巖的Nd-Sr同位素與微fit元素研究.地球化學，1983.12(1)：11432 JahnB,CondieKC.EvolutionoftheKaapvaalcratonasviewedfromgeochemicalandSm-Ndisotopicanalysesofintracratonicpelites.GeochimCosmochimActa»1995.59：2239225833 OhrM,HallidayAN.PeacorDR.SrandNdisotopicevidenceforpunctuatedcl

43、aydiagenesis.TexasGulfCoast.EarthPlanelSciLett,)991,105.110-12534 LiuCQ,MasudaA,OkadaA.ctal.IsopopegeochemistryofquaternarydepositsfromthearidlandsinNorthernChina.EarthPlanetSciLett,1994,117,253835楊杰東，陳駿.張兆峰，等.距今7Ma以來甘甫靈臺制面Nd和Sr同位素特征.地域化學，2005,34：1-936 BannerJL.HansonGN.Calculationofsimultaneousisot

44、opicandtracc-elcmcntvariationsduringwatcr-rockinteractionwithapplicationstocarbonatediagenesis.GeochimCosmochimActa.1990,54：3123-313737 FaureG.PrinciplesofIsotopeGeology.NewYork：Wiley.1986,58938 TaylorSR.McLennanSM,McCullochMT.Geochemistryofloess.continentalcrustalcompositionandcrustalmodelages.Geoc

45、himCosmochimActa.1983.47:1897190539 InnocentC.MichardA,MalcngreauN,ctal.SrisotopicevidenceforioncxchargebufferingintropicallateritesfromtheParana.Brazil.ChemicalGeology.1997,136：21923240 DaschEJ.Strontiumisotopesinweatheringprofiles,deep-seasediments,andsediemtaryrocks.GeochimCosmochimActa.1969.33：1

46、521155241物杰東.徐士進，編著.同位素與全域環境變化.北京，地質出版社，2007,20542王新平，季宏兵，王世杰.黔中白云巖削面港溶實驗及其元素地球化學特征.地質論評.2007.53：830-83843 SholkovitzED,ChurchTM,ArimotoR.Rareearthdementcompositionofprecipitation,precipitationparticles,andaerosols.JournalofGeophysicalResearch,1993.98:20587一2059944 BannerJL.Radiogenicisotopes：System

47、aticsandapplicationstcearthsurfaceprocessesandchemicalstratigraphy.EarthScienceReviews.2004.65：14】194LiD.CuiZ.LiuG.Adevelopmentmodelofredweatheringcruston31limestones：AnexamplefromHunan,Guangxi,Guizhou,YunnanandTibet.ActaGcogrSn.2002.57：293300席承藩.土壤是氣候變化的長期記錄者.土壤學報，1990,27(1),82-89朱8漠.中國南方的紅土與紅色風化充.第四紀研究，1993,13(1)：7584李連捷.熊毅.候學煜.貴州中南部之土壤.土凄必報，1938,18,152侯學煜.貴州中北部之土壤.土壤專報，1940.20：1-40李陽兵，王世杰.李瑞玲.宕溶生態系統的土壤.生態環境.2004.13(3),434-438JiHBiWangSJ,OuyangZY.etal.GeochemistryofredresiduaunderlyingdolomitesinkarstterrainsofYunnan-GuizhouP