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关中平原黄土中第1层古土壤发育时的土壤水分研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据关中平原西安地区和宝鸡地区调查和实验分析资料,研究了该区黄土中第1层红褐色古土壤发育时的土壤有效水含量、重力水分布、水循环和水分平衡等问题。结果表明,该层古土壤CaCO_3与元素Sr迁移深度达到了4.2m,位于古土壤黏化层底界之下的风化黄土层发育厚度为2.2m,淋滤裂隙发育深度为3.9m,Fe_2O_3含量较高的红色铁质黏土胶膜迁移到了土壤黏化层底界之下约1m深处的黄土中,迁移到了4.2m深处的CaCO_3结核中方解石结晶良好。这些指标显示,在西安和宝鸡地区该层古土壤发育的最温湿阶段,土壤重力水带分布深度至少达到了4.2m,当时该区4.2m深度范围内土层水分充足,在植被生长季节和每年绝大部分时间里土层平均含水量一般为22%左右,在蒸发与植被吸收、树冠截留以及地表径流损失之后剩余的可利用有效水含量为14%左右,当时土壤水分充足,没有土壤干层发育,能够满足茂盛森林植被发育的需要。西安和宝鸡附近S_1古土壤发育时的最湿润时期土壤重力水带分布深度比现今大2m左右,土壤水是酸性的。在关中平原S_1古土壤发育时,土壤水分的收入量大于支出量,土壤水分为正平衡,土壤水循环正常,每年雨季一般有较多的水分通过土壤入渗补给地下水,这也是当时土层含水量高的原因。关中平原与洛川等地2003丰水年的重力水分布深度与含水量证实了S1古土壤发育时的土壤水研究结果是可靠的。多项指标显示,在S_1古土壤发育的最温湿阶段,夏季风气团能够频繁越过秦岭山脉到达关中平原地区,秦岭南北均为亚热带气候,这表明当时秦岭失去了温带与亚热带气候分界线的作用。S_1古土壤发育过程经历了5万余年的漫长时间,在最温湿阶段之外的其它阶段,发育森林草原等植被是可能的。本项研究确定的土壤古水分水指标对国内外的研究有重要应用价值。 相似文献
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《古地理学报》2017,(4)
河北坝上地区位于东亚季风气候边缘区,对气候变化响应敏感。丰宁黄土剖面为研究该区域长时间尺度的环境演化提供了理想材料。通过丰宁黄土剖面地球化学元素和磁化率分析,结合光释光测年结果,恢复了该地区230 ka BP以来的环境演化历史;通过野外观察,识别出了S_1古土壤之下发育的风化淋滤黄土层,探讨了S_1古土壤发育时期的风化淋滤特征及其所揭示的气候变化问题。结果表明:(1)230 ka BP以来的磁化率记录可与深海氧同位素3—8阶段进行细节上的对比,表明丰宁黄土堆积区对全球气候变化有着积极的响应;(2)S_1古土壤发育时期,由于受到强降水的影响,土壤中元素受到强烈淋溶从而向下迁移到L_2黄土中,造成L_2上部地球化学记录与磁化率的差异;(3)从S_1古土壤顶部到钙结核层之间土壤属于酸性淋溶土,可能相当于现今中国北亚热带的黄棕壤,其剖面由土壤层、风化淋滤黄土层和CaCO_3淀积层构成;(4)S_1古土壤发育时期的温度和降水量与现今江苏泗洪和六合地区相当,表明当时研究区为亚热带气候。 相似文献
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风化淋滤带地质新理论-CaCO3淀积深度理论 总被引：12，自引：1，他引：11
根据黄土高原第四纪古土壤和风化带的广泛调查 ,发现了CaCO3 等化学成分的不连续淀积、厚层及多层淀积等特殊地质现象 ,结合CaCO3 含量分析与入渗实验资料 ,建立了风化淋滤带CaCO3 淀积深度新理论。该理论表明 ,CaCO3 迁移到淀积深度所需时间很短 ,可以忽略时间因素对它的影响 ,能够作为研究风化淋滤带的许多地质问题的较可靠依据。当CaCO3 淀积深度小于古土壤发育带厚度时 ,可确定土壤已向风化壳转变 ;当Ca CO3 淀积深度大于古土壤层厚度时 ,可确定土壤为淋溶型、中酸性土壤 ;当同一风化剖面中或同一层古土壤下部出现两层、三层或厚度异常大的CaCO3 淀积层时 ,指示当时出现了两个或两个以上成壤期和相应的气候变化 相似文献
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根据黄土高原第四纪古土壤和风化带的广泛调查,发现了CaCO3 等化学成分的不连续淀积、厚层及多层淀积等特殊地质现象,结合CaCO3 含量分析与入渗实验资料,建立了风化淋滤带CaCO3 淀积深度新理论。该理论表明,CaCO3 迁移到淀积深度所需时间很短,可以忽略时间因素对它的影响,能够作为研究风化淋滤带的许多地质问题的较可靠依据。当CaCO3 淀积深度小于古土壤发育带厚度时,可确定土壤已向风化壳转变 当Ca CO3 淀积深度大于古土壤层厚度时,可确定土壤为淋溶型、中酸性土壤 当同一风化剖面中或同一层古土壤下部出现两层、三层或厚度异常大的CaCO3 淀积层时,指示当时出现了两个或两个以上成壤期和相应的气候变化。 相似文献
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河北坝上地区位于东亚季风气候边缘区,对气候变化响应敏感。丰宁黄土剖面为研究该区域长时间尺度的环境演化提供了理想材料。通过丰宁黄土剖面地球化学元素和磁化率分析,结合光释光测年结果,恢复了该地区230,ka BP以来的环境演化历史; 通过野外观察,识别出了S1古土壤之下发育的风化淋滤黄土层,探讨了S1古土壤发育时期的风化淋滤特征及其所揭示的气候变化问题。结果表明: (1)230,ka BP以来的磁化率记录可与深海氧同位素3—8阶段进行细节上的对比,表明丰宁黄土堆积区对全球气候变化有着积极的响应;(2)S1古土壤发育时期,由于受到强降水的影响,土壤中元素受到强烈淋溶从而向下迁移到L2黄土中,造成L2上部地球化学记录与磁化率的差异;(3)从S1古土壤顶部到钙结核层之间土壤属于酸性淋溶土,可能相当于现今中国北亚热带的黄棕壤,其剖面由土壤层、风化淋滤黄土层和CaCO3淀积层构成;(4)S1古土壤发育时期的温度和降水量与现今江苏泗洪和六合地区相当,表明当时研究区为亚热带气候。 相似文献
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岩溶地质高背景区土壤中普遍存在的铁锰结核对重金属的赋存状态和有效性有重要影响。选择广西贵港覃塘岩溶地质高背景区富含铁锰结核的表层土壤(0~20 cm)为研究对象,筛分出不同粒径的铁锰结核(10~120目)和细粒径土壤(<120目)样品进行化学分析,针对以下三个方面开展研究:(1)重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)在铁锰结核和细粒径土壤中的分布分配规律和铁氧化物矿物的组成;(2)铁氧化物矿物对富含铁锰结核的土壤中Cd等重金属富集的影响;(3)重金属在富含铁锰结核的土壤中的赋存机制。研究发现,铁锰结核中的Fe和Mn以及Cd等重金属含量随着粒径的增大而不断增加,说明Cd等重金属元素更倾向于在大粒径铁锰结核中富集;土壤中Cd等重金属总量的约90%赋存在结核中,表明研究区土壤中重金属主要以结核形式赋存;富含铁锰结核的土壤中赤铁矿和针铁矿的平均含量分别为0.61%和4.94%,且结核粒径越大,针铁矿和赤铁矿含量越高;除Hg外,Cd等重金属含量与针铁矿和赤铁矿的含量均呈现极显著正相关,与赤铁矿的相关性稍优于针铁矿,表明铁氧化物矿物与富含铁锰结核土壤中的Cd等重金属元素富集密切相关。铁锰结核的存在既能促进Cd等重金属在土壤中的富集,又能降低土壤中重金属的生物有效性,研究结果为解释岩溶地质高背景区土壤Cd等重金属元素高含量、低生物有效性提供了理论依据。 相似文献
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在洛川城东全新世中期古土壤剖面中采集了66块样品,利用气量法、磁化率测定、颗粒分析和显微镜观察方法,对土壤层中的CaCO3含量、磁化率、颗粒成分、微结构进行了分析和鉴定。粒度成分显示洛川中全新世土壤可分为两层,中间为薄层黄土层。实验资料表明,洛川中全新世早期土壤CaCO3含量低,平均为0.34 ％ ,具有显著淋溶土壤的特征; 小于0.005mm的粘粒含量比马兰黄土高约12 ％ 。粘化层(Bt层)中光性粘土胶膜有一定的发育,而且可见少量块状粘土胶膜存在,表明该层古土壤具有粘粒迁移和粘粒淀积的特征,指示中全新世早期发生的成壤作用比洛川现今成壤作用显著强。由此可以确定,中全新世早期土壤类型应为淋溶褐土, 当时夏季风活动增强,气候比现今明显温湿,年平均降水量至少比现今多100mm余。中全新世晚期古土壤CaCO3平均含量为2.5 ％ ,淀积型粘土胶膜发育差,以残积粘土为主。中全新世晚期古土壤比早期土壤发育弱,但比该区现代土壤发育强,土壤类型应为典型褐土,当时气候也比现代温湿。中全新世中期6000~5000年间为气候冷干和沙尘暴活动加强的环境恶化期。研究结果对揭示黄土高原中部全新世中期土壤性质和气候变化具有重要意义。 相似文献
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西安地区全新世古土壤的研究 总被引：4，自引：1，他引：3
本文根据磁化率、粒度、CaCO3、Fe2O3 和Al2O3 含量以及土壤微结构等方面的资料对西安地区的全新世古土壤的性质和类型及环境的特点进行了较为全面的论述。各项资料显示,该地区全新世大暖期的古土壤为温湿气候条件下发育的淋溶褐土,而并非过去所称的半干旱条件下发育的“黑垆土” ;该层古土壤发育时的年均降水量应不小于750mm。全新世古土壤底部之下分布深度达2m多的密集根充填充物,指示当时存在森林植被。 相似文献
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澳大利亚悉尼地区普遍分布着一套中新世早期(17Ma B.P.)发育的砖红壤地层,本文选取该古土壤剖面作为研究对象,进行了常量元素、岩石磁学和土壤色度测试.通过化学蚀变指数(CIA)、磁化率(x)、磁性矿物居里温度(TC)、土壤红度(a *)等环境代用指标,结合现代土壤诊断学特征进行综合分析,得出以下结论:1)该中新世古土壤形成时期地表化学风化作用十分强烈,悉尼地区当时可能为湿热的热带气候,通过古土壤化学风化指数对悉尼地区当时降水量进行半定量重建,年平均值高达1471.22mm;2)丰富的降水使土壤发生脱硅富铝铁过程,铁、铝氧化物沿地层自上而下淋溶淀积,在剖面底部富集形成铁结核和铁盘层;3)该古土壤剖面自上而下磁性矿物种类发生规律变化,磁性矿物由磁铁矿→磁赤铁矿化的磁铁矿→磁赤铁矿→赤铁矿逐渐转变,尤其是磁赤铁矿和赤铁矿的大量富集,说明古土壤形成时期对应着一种高温氧化环境. 相似文献
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陕北黄土区切沟密集,地形支离破碎,地形与植被共同作用下土壤水分状况较为复杂。通过长期定位观测深剖面土壤含水量,分析了流域分水线深层土壤水分时空动态及干层分布特征。研究结果表明:生长季0~3 m土层土壤水分亏缺,生长季后1.2 m以上土层亏缺水分得到补充,但该深度以下土壤水分含量未得到恢复,其中2.6~6.4 m深度范围缺水严重,流域分水线土壤水分含量出现明显的垂直分层现象;各观测点土壤含水量随深度的分布曲线、极值出现深度和干层深度范围不同,剖面干层随各分水线走向表现出不连续分布的特点;分水线干层平均起始深度为2.03 m,厚度为0.4~8 m,干层土壤含水量均值为9.03%,干层厚度与起始深度和干层土壤含水量均呈负相关关系。比较而言,陕北黄土高原干层发育严重程度较突出。相关研究结果可为流域土壤水资源分布及土壤水库功能评价提供理论依据。 相似文献
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大气水—地表水—土壤水—地下水相互转化关系的试验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文重点研究了有作物条件下不同供水农田的“四水”相互转化,突出了有作物条件下降水入渗、潜水蒸发的差异性,土壤水在农业生态环境中的重要性,为水资源多目标开发,探索新路子。 相似文献
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Hamid Reza Rahmani 《中国地球化学学报》2006,25(B08):110-110
Even though, application of industrial effluent water may alleviate the irrigation water shortage in dry regions such as Iran, but uncontrolled discharge into environment and agricultural land may cause unirreversible harmful damage to environments. Therefore, application of industrial effluent water should consider the environmental consequences such as soil, ground water and food contamination. In this study the effect application of Zob-Ahan effluent water for irrigation water and seepage from evaporation ponds on the chemical composition of surrounding well-water were seasonally investigated from April to March in 2003. The water from the selected well was sampled and analyzed for pH, EC, nitrate, hardness, TSS, TDS, and cations including Na^＋, Ca^2＋, Mg^2＋, anions including SO4^2-, CO3^2-, HCO3^-, Cl^-, and heavy metals including Pb, Cd, Cu, Fe, Cr, Mn, Co, and Zn . The results were compared with standard levels for ground water resources, irrigation water, and direct human consumption. The result shows that the ground water in the vicinity of effluent water application fields and evaporation ponds is contaminated and the concentrations of NO3, Cl and Fe are higher than standard permissible levels for ground water resources. For irrigation or discharge into absorption well the heavy metal concentrations of Cu, Cr, Co, and Fe are limiting. 相似文献
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包气带中裂隙岩体含水量无法用仪器或者实验的方法获取,也无法用理论方法计算,而这部分水对生态复绿和文物保护等的影响不容忽视。为了解决这一问题,确定岩体内气液态水的质量比（α）是关键。在岩体、气态水和液态水组成的开放系统中,当系统内相对湿度达到100%,系统达到局域平衡态。根据热动力学平衡理论,此时系统内气液态水的密度和质量都相等,即液态水和气态水的质量之比为一常数。因此,为了求取α值,文章设计了室内试验,通过对有效试验数据的分析,获取计算α经验公式。试验研究表明:质量比α跟温度t呈指数函数关系;当气态水达到饱和时,液态水的质量远大于气态水的质量。此研究不仅为定量评价包气带中岩体内水汽含量提供一种计算方法,同时对探讨包气带中岩体内气液态水转化规律具有十分重要的参考价值。 相似文献
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Arsenic contamination of ground and pond water and water purification system using pond water in Bangladesh 总被引：1，自引：0，他引：1
H. Yokota K. Tanabe M. Sezaki Y. Akiyoshi T. Miyata K. Kawahara S. Tsushima H. Hironaka H. Takafuji M. Rahman Sk. A. Ahmad M. H. S. U. Sayed M. H. Faruquee 《Engineering Geology》2001,60(1-4):323-331
This paper, firstly, shows the distribution of arsenic-contaminated groundwater in Samta village. This village, which is in Jessore district in Bangladesh, was chosen as a model village for investigating the mechanism of groundwater contamination. 90% of the tube wells in this village had arsenic concentrations above the Bangladesh standard of 0.05 mg/l. Tube wells with arsenic concentrations of over 0.50 mg/l were distributed in the southern part of the village with a belt-like shape from east to west. Secondly, groundwater distribution is discussed with respect to its flow and the high arsenic zone (As≥0.50 mg/l) agrees well with the drifting zone of the groundwater. Furthermore, arsenic-free water supply systems suitable for a small area in the village have been developed. A pond sand filter (PSF) system which purifies pond water is discussed in this paper. Prior to the construction of the PSF, the water quality in ponds was examined for arsenic levels. The inflow of drainage from the tube wells was found to be the major cause of arsenic contamination of pond water. The PSF installed in Samta is working very well and produces a good quality of treated water. 相似文献
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通过对含煤地层薄层灰岩含水层长观孔、奥陶系灰岩含水层长观孔、斜风井采空区老空水的水位观测及突水水质的化验,认为告成煤矿13071工作面的突水水源主要为薄层灰岩水,斜风井老空水、奥陶系灰岩水有少量参与.其导水通道是工作面内底板存在的贯通裂隙带,通过采用以疏为主,其他为辅的治理方案,煤矿恢复了工作面的正常生产. 相似文献
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Sixty-one still bottled water samples, representing 41 locations, were collected from Hellas for the purpose of studying the geochemistry of ground water. Since, the dominating lithology comprises limestone, dolomitic limestone, marble, and mafic–ultramafic rocks (ophiolites), the dominant major ions in Hellenic bottled waters are Ca2+, Mg2+, CO32− and HCO3−, and are, thus, classified in the Ca2+–Mg2+–HCO3− hydrochemical facies. The source aquifers of Hellenic bottled water are apparently continuously replenished by fresh water. Comparison of values of Ca, Mg, K, Na, Cl−, HCO3−, NO3−, SO42−, pH and electrical conductivity, displayed on bottle labels with those of this study, has shown that there is a fairly good correlation between the two data sets, suggesting that the geochemistry of source aquifers is relatively stable over time, at least from 1998 to 2008. 相似文献
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Groundwater is increasingly gaining significance as the main solution to the water supply problems in Ghana, especially in
the rural areas. This study was conducted to determine which factors play significant roles in the hydrochemistry of groundwater
from the southern Voltaian formation. Conventional graphical and multivariate statistical methods were used. The study reveals
three main factors controlling the hydrochemistry. Silicate mineral weathering and reverse cation exchange are the most important
processes affecting the hydrochemistry of groundwater at this part of the formation. Interpolation maps created from factor
scores suggest that these processes are the most pervasive, recording high scores almost everywhere in the study area. Carbonate
mineral weathering is the second most important process in the hydrochemistry. This study finds that carbonate mineral weathering
in the area is probably facilitated by carbonic acid rather than sulfuric acid. Chemicals from agricultural activities constitute
the third most important process influencing groundwater quality in the area. Eighty samples were used to calculate water
quality indices, WQI, which were in turn used to classify groundwater from the study area. Over 98% of the samples fall within
the “Excellent” and “Good” categories, suggesting that groundwater from the southern Voltaian formation is generally acceptable
for drinking purposes. 相似文献