次生碳酸盐结核的物质组成及元素富集特点

以黄土高原南缘武功次生碳酸盐结核为研究对象,通过分析各级结核中有机质和碳酸盐的分布特征、粒度及矿物组成,结合酸溶性元素分析,明确次生碳酸盐结核的形成过程及元素富集特点。结果表明,黄土高原南缘武功全新世古土壤发育期间形成的碳酸盐结核主要由粒径250μm结核和粒径50μm结核相互胶结而成。次生碳酸盐首先在粘粒及细粉粒表面淀积,土壤颗粒间的孔隙随着淀积的进行逐渐被次生碳酸盐填充,碳酸盐结核逐渐形成并不断生长。随着结核的生长,碳酸盐含量大幅增加,从而稀释降低了有机质含量;同时,其颗粒组成逐渐变粗,粘土矿物含量减少。各级结核中酸溶性元素均以钙(61.03~207.36g/kg)为主,且与碳酸盐含量呈正相关,因此,CaCO_3是结核中碳酸盐的主要形式。此外,酸溶性元素中含有一定量的次生无定形硅(8.90~10.70g/kg)和铝(2.78~5.06g/kg)以及粘土矿物中的钾(3.34~4.32g/kg)和镁(2.22~3.64g/kg);同时含有少量可溶性盐中的钠(0.70~0.85g/kg)。