九江红土中伊利石-蛭石过渡相发育演化的气候环境意义

To explore the palaeoclimate evolution of Jiujiang in the middle to lower reaches of the Yangtze River since the Middle Pleistocene, the distribution, content and crystal morphology of interstratified illite-vermiculite in the red earth sediments from Jiujiang were investigated using modern analyses and microscopic approaches. Based on the combination of thermochemistry, quantum chemistry and genetic mineralogy, fine-structure model and equilibrium phase diagram were built to investigate transformation mechanism and forming environment of interstratified illite-vermiculite, and then the mechanism of development and evolution of interstratified illite-vermiculite responding to climate changes was uncovered.

采用现代分析测试及微观研究手段，对长江中下游九江地区红土中近期发现的伊利石-蛭石过渡相开展深入系统的研究，揭示伊利石-蛭石过渡相的分布、含量以及结晶形态等特征，探究中更新世以来九江地区的气候演化规律。结合化学热力学、量子化学和成因矿物学的理论方法，构建红土中伊利石-蛭石过渡相的精细结构模型及发育、演化的平衡相图；对九江地区红土中伊利石-蛭石过渡相的转化机理及形成环境开展研究，查明伊利石-蛭石过渡相发育、演化对气候环境变化的响应机制。

采用现代分析测试及微观研究手段，对长江中下游九江地区加积型红土中近期发现的伊利石-蛭石过渡相(伊利石-蛭石混层)开展深入系统的研究，揭示伊利石-蛭石过渡相的分布、含量以及结晶形态等特征，探究中更新世以来九江地区的气候演化规律。研究表明，伊利石-蛭石过渡相在镁饱和片上衍射峰在1.0-1.4 nm 之间，甘油饱和后衍射峰的位置保持不变， 但在加热处理衍射峰垮塌到1.0 nm。伊利石-蛭石过渡相（001）衍射峰的垮塌，可能与受热后层间羟基化离子层的失去有关。伊利石-蛭石过渡相的含量在整个剖面呈现波动性变化，从剖面下部往上展现明显的下降趋势，表明九江红土形成以来气候向干冷转变。化学风化指数（CIA）和微量元素比值（Rb/Sr）也从下部向上呈现下降的趋势，共同揭示九江地区从中更新世到晚更新世气候从温暖潮湿向寒冷干燥转变。化学风化指数（CIA）和微量元素比值（Rb/Sr）揭示了红土形成以来的大致气候演化趋势，但未揭示期间的次级气候旋回。然而，九江红土中伊利石-蛭石过渡相的含量变化特征，不仅揭示了其成土过程中的大体气候演化趋势，也有效揭示了期间的多期次气候旋回；并且，九江红土中伊利石-蛭石过渡相揭示的多期次气候旋回与北方黄土-古土壤磁化率和深海氧同位素，具有很好的全球对应性。