李傳想，宋友桂

（1.中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041；2.中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究研究所 黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710075；3.中國(guó)科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041；4.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

西風(fēng)區(qū)末次冰期以來(lái)昭蘇黃土剖面微量元素分布特征及其環(huán)境意義

李傳想1,2,3,4，宋友桂2

（1.中國(guó)科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041；2.中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究研究所 黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710075；3.中國(guó)科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041；4.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

通過(guò)對(duì)新疆伊犁昭蘇黃土剖面微量元素和粒度的測(cè)定分析，并與黃土高原黃土進(jìn)行對(duì)比，揭示了西風(fēng)區(qū)末次冰期以來(lái)黃土微量元素地球化學(xué)變化特征，探討了其古氣候意義。分析結(jié)果表明，伊犁黃土除Sr和Cr元素出現(xiàn)富集外，其他微量元素含量與黃土高原總體具有較好的相似性，可能表明末次冰期以來(lái)伊犁黃土形成環(huán)境較黃土高原干旱；伊犁黃土除Sr、Zn、Co和Ni元素含量分布變化比黃土高原稍大外，其他微量元素變化均比黃土高原小的多，可能意味著末次冰期以來(lái)伊犁地區(qū)環(huán)境變化幅度總體較黃土高原小的多。此外，研究結(jié)果還表明，伊犁黃土Zr元素主要賦存在粒徑＞20 μm的粗顆粒中，暗示著黃土中鋯石組分主要賦存于這種粗顆粒組分中；該剖面微量元素在風(fēng)化成壤過(guò)程中，其遷移性由強(qiáng)至弱依次為Zr ＞ Y ＞ Sr ＞ Cr ＞ V ＞ Ga ＞ Rb ＞ Ni ＞ Cu ＞ Ba ＞ Th ＞ Zn ＞ Co ＞ U，均出現(xiàn)不同程度的富集，富集率均較低且變化幅度較小，可能指示末次冰期以來(lái)伊犁黃土沉積環(huán)境較為干旱且波動(dòng)變化較小。

西風(fēng)區(qū)；伊犁黃土；微量元素；地球化學(xué)；古環(huán)境

黃土中含有多種微量元素，由于其性質(zhì)和行為差異，在地球化學(xué)過(guò)程中會(huì)發(fā)生淋失或富集，記錄了大量的地質(zhì)作用信息，因此引起人們廣泛關(guān)注。表生環(huán)境下黃土元素的分布、賦存、遷移和配比規(guī)律，除受元素本身活動(dòng)性不同的影響外，同時(shí)還受風(fēng)化、遷移和沉積環(huán)境變化等而產(chǎn)生地球化學(xué)行為的差異（劉英俊等，1984；靳鶴齡，2003）。在相同區(qū)域，沉積物物源相對(duì)固定，微量元素的存在形式及性質(zhì)基本相同的條件下，其含量的變化主要受控于氣候環(huán)境的變化。因此，可利用黃土中某些微量元素的時(shí)、空分布變化特征作為氣候變化的代用指標(biāo)，來(lái)恢復(fù)古氣候、古環(huán)境的變化規(guī)律（文啟忠，1989；刁桂儀和潘景瑜，1996）。近年來(lái)，前人利用黃土微量元素指標(biāo)在物源示蹤及重建古氣候方面的研究已取得不少成果（刁桂儀和文啟忠，1979；文啟忠等，1979；陳駿和汪永進(jìn)，1999；龐獎(jiǎng)勵(lì)等，2001a；劉連文等，2002；Chen et al，2006），但這些研究主要集中于受東亞季風(fēng)控制的黃土高原黃土分布區(qū)。

伊犁盆地地處研究程度較高的中國(guó)黃土高原和歐洲兩大黃土區(qū)之間，該區(qū)風(fēng)成黃土研究對(duì)揭示亞洲內(nèi)陸干旱化、北半球粉塵來(lái)源、古西風(fēng)環(huán)流和全球氣候環(huán)境變化具有重要意義（宋友桂等，2010a）。然而，目前的研究盡管從年代學(xué)（李傳想和宋友桂，2011a；Feng et al，2011；E et al，2012； Song et al，2012；Yang et al，2014）、沉積學(xué)（葉瑋，2001；史正濤，2002；李傳想和宋友桂，2012；李傳想等，2012a）、礦物學(xué)（葉瑋，2000；曾蒙秀和宋友桂，2013）、孢粉學(xué)（Li et al，2011；Zhao et al，2013）和環(huán)境磁學(xué)（Song et al，2008，2010；宋友桂等，2010b；李傳想和宋友桂，2011b；Chen et al，2012；Liu et al，2012；李傳想等，2013；Jia et al，2013）等不同方面做了不少有意義的探索，但其元素地球化學(xué)方面研究仍比較薄弱（李傳想和宋友桂，2011c；Zhang et al，2013；李金嬋等，2014），系統(tǒng)的微量元素研究更少。此外，先前對(duì)伊犁黃土為數(shù)不多的常量元素地球化學(xué)研究結(jié)果表明常量元素及相關(guān)參數(shù)對(duì)氣候環(huán)境變化反映并不敏感（張文翔等，2011；李傳想等，2012b）。因此，查明伊犁黃土微量元素地球化學(xué)特征，遴選出有效的古環(huán)境代用指標(biāo)，揭示其所蘊(yùn)藏的古環(huán)境變化信息，對(duì)認(rèn)識(shí)和理解干旱–半干旱區(qū)環(huán)境演化具有重要意義。本文通過(guò)對(duì)伊犁盆地昭蘇波馬剖面黃土微量元素的測(cè)試分析，并與黃土高原的研究結(jié)果相對(duì)比，探討了末次冰期以來(lái)伊犁黃土微量元素地球化學(xué)分布特征及其古環(huán)境意義。

1 地理背景

伊犁地區(qū)地處中國(guó)天山緯向構(gòu)造帶的西部，西鄰為中亞戈壁沙漠區(qū)。研究區(qū)在地貌輪廓上為向西開(kāi)敞的喇叭形，地勢(shì)東高西低。據(jù)氣象統(tǒng)計(jì)資料研究表明，伊犁地區(qū)高空一年四季都盛行西風(fēng)（葉瑋，2001）；冬季主要受北支西風(fēng)氣流影響，夏季南支西風(fēng)北躍控制。伊犁河自東向西流經(jīng)盆地最終注入哈薩克斯坦境內(nèi)的巴爾喀什湖，上游有三大支流，即：特克斯河、喀什河及鞏乃斯河，均有2 ～ 4級(jí)階地發(fā)育，黃土主要堆積在河流階地上及其低山丘陵區(qū)、山麓斜坡和沙漠邊緣，厚度從數(shù)米到兩百多米不等（Song et al，2014）。由于特殊的地形組合影響，南側(cè)的天山阻擋了南來(lái)的塔克拉瑪干沙漠干熱氣流，北側(cè)天山節(jié)制北來(lái)的北冰洋寒流的襲擊，西面敞開(kāi)，可以充分接納來(lái)自大西洋的濕潤(rùn)氣流，在亞洲大陸內(nèi)部腹地形成較濕潤(rùn)的溫帶大陸性半干旱氣候，降水充沛（李江風(fēng)等，2000），但是區(qū)內(nèi)降水分布很不均勻，約為250 ～ 1000 mm，東多西少、山地多平原少，山地和高山區(qū)中山帶可達(dá)500 ～ 1000 mm。本區(qū)年平均氣溫為2.6～9.2℃，7月平均氣溫14～23℃，1月為?6.8～?12℃（李江風(fēng)等，2000）。隨著由西向東海拔高度與水熱條件的變化，植被逐漸由荒漠草原變?yōu)楦刹菰?，東部植被組成中蒿屬減少，而禾本科的針茅增多；土壤則先由灰鈣土變?yōu)槔踱}土，后栗鈣土又漸被暗栗鈣土和黑鈣土代替。

2 剖面地層與樣品采集

伊犁昭蘇波馬剖面（ZSP）（80.25°E，42.69°N）位于伊犁哈薩克自治州昭蘇縣西南90 km的波馬鎮(zhèn)，處于盆地南緣伊犁河上游支流特克斯河的第二級(jí)階地上，海拔1875 m（圖1）。整個(gè)剖面從上至下可劃分為S0（0～0.9 m ）、L1L1（0.9～2.3 m）、L1S1（2.3～5.2 m）、L1L2（5.2～6.5 m）和S1（6.5～6.9 m）共5個(gè)地層單元。該剖面由黃色或者淺色黃土與褐色或者紅色古土壤（含弱發(fā)育古土壤）相互疊置構(gòu)成，無(wú)侵蝕間斷。其中，弱發(fā)育古土壤層L1S1和紅色古土壤層S1分別含有蟲(chóng)孔和蝸?；?，黃土層L1L1含有較多直徑0.1～0.5 cm的鈣結(jié)核。整個(gè)剖面出露厚度6.85 m，下部出露S1頂部，以下為河流礫石層。在剖面距頂部3 m、4 m、5 m和6 m處采集4個(gè)光釋光測(cè)年樣品，根據(jù)釋光年代的結(jié)果外推該剖面黃土底部年齡為73.2 ka BP（Song et al，2012），主要系末次冰期以來(lái)的黃土沉積。粒度測(cè)試以5 cm間距采集了138個(gè)粉末樣品；以15 cm間距進(jìn)行元素分析取樣，地層過(guò)渡段進(jìn)行加密采集，共分析微量元素樣品56個(gè)。

圖1 采樣點(diǎn)位置及伊犁地區(qū)地理環(huán)境狀況圖（據(jù)宋友桂和史正濤（2010）圖修改）Fig.1 The map showing the site of sampling and the geographical environment of Ili region (Modif ed from Song and Shi, 2010）

3 實(shí)驗(yàn)方法

元素分析每個(gè)樣品取5 g，在恒溫60℃下烘干24 h后，做過(guò)200目篩（約74 μm）的前處理。以硼酸作固定劑，在SL201型半自動(dòng)壓樣機(jī)上以29 TN的壓力壓成圓餅狀。在荷蘭帕納科公司PW4400型X射線熒光光譜儀上測(cè)試，微量元素相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5%。樣品粒度分析采用英國(guó)Malvern公司Mastersizer2000型激光粒度儀，前處理加入10% H2O 和10% HCl充分反應(yīng)，去除樣品中有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽，再加入10 mL 30%的分散劑六偏磷酸鈉溶液以便顆粒充分分散。以上測(cè)試分析均在中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表1和圖2為伊犁ZSP剖面14種微量元素的分析結(jié)果?？梢钥闯?，伊犁ZSP剖面黃土同種微量含量的最大值、最小值、平均值在所有層位之間差異均較小，微量元素含量變化與地層S0、L1L1、L1S1、L1L2和S1并沒(méi)有統(tǒng)一的對(duì)比關(guān)系，與黃土高原有明顯區(qū)別（張健等，2004；龐獎(jiǎng)勵(lì)等，2001a）。從整個(gè)剖面來(lái)看，黃土和古土壤微量元素含量之間差異很?。篣、Th、Y、Zr、Ga、Rb、Sr、Ba、Cu、Zn、Co、Ni、Cr和V在剖面古土壤層中平均含量分別較黃土層高6.82%、3.73%、?1.38%、?3.64%、0.90%、1.60%、?0.81%、2.56%、2.52%、4.18%、4.84%、1.99%、0.27%、0.56%。圖3為伊犁ZSP剖面黃土和古土壤樣品微量元素平均值的對(duì)比，從中也可看出所有微量元素均落在斜率為1的直線上，兩者微量元素含量具有較好的一致性。從圖4可以看出，與上部陸殼（UCC）平均化學(xué)成分的對(duì)比表明，伊犁黃土微元素分布曲線近于平坦線型且靠近UCC分布曲線，表明伊犁黃土與UCC的化學(xué)組成比較接近。

表1 伊犁ZSP剖面微量元素含量（μg·g?1）及其與黃土高原風(fēng)成沉積物的對(duì)比Table 1 The trace element contents （μg·g?1） of the ZSP section in the Ili region and their comparison with those of eolian deposits in the Chinese Loess Plateau

5 討論

5.1 微量元素分布及其環(huán)境指示意義

從表1伊犁ZSP剖面S0、L1L1、L1S1、L1L2和S1各地層變異系數(shù)來(lái)看，除U、Co、Ni及S0層Sr、Zn超過(guò)10%外，其他微量元素均在0.58%～9.07%，其中僅S1層Co元素變異系數(shù)超過(guò)20%（24.36%），說(shuō)明伊犁ZSP剖面各層微量元素含量變化相對(duì)較小。從整個(gè)剖面來(lái)看，黃土和古土壤各微量元素變異系數(shù)差異均小于5%。從圖3伊犁黃土和古土壤層微量元素含量也可以看出，兩者具有較好的一致性，可能意味著末次冰期以來(lái)伊犁黃土和古土壤形成時(shí)的環(huán)境變化差異較小，兩者所經(jīng)歷的風(fēng)化成壤作用程度基本相同；這與伊犁黃土和古土壤均經(jīng)歷了低等強(qiáng)度的化學(xué)風(fēng)化作用且風(fēng)化分異作用不明顯（李傳想和宋友桂，2011c）相一致。與黃土高原相比，除伊犁ZSP黃土剖面Sr、Zn、Co和Ni微量元素含量變異系數(shù)增幅分別比黃土高原大23.85%、11.47%、39.10%、28.38%外，U、Th、Y、Zr、Ga、Rb、Ba、Cu、Cr和V元素分別比黃土高原小110.45%、135.17%、130.67%、16.98%、208.84%、90.34%、349.31%、175.60%、226.60%、103.04%，表明伊犁黃土微量元素組成比較均一，其含量分布變化遠(yuǎn)小于黃土高原。但與黃土高原典型風(fēng)成沉積物相比（圖4），伊犁黃土微量元素除Sr和Cr含量分別富集58.67%和28.98%外，其他微量元素總體具有較好的相似性。在兩研究區(qū)各微量元素含量基本一致的條件下，微量元素的分布存在這么大的差異可能是后期環(huán)境改造所致，可能暗示著末次冰期以來(lái)伊犁地區(qū)環(huán)境變化幅度總體較黃土高原小的多。

圖2 伊犁ZSP剖面微量元素含量垂相變化黃土層L1包括L1L1、L1S1、L1L2Fig.2 Distributions of the trace elements contents of the ZSP section in the Ili region

圖3 伊犁ZSP黃土和古土壤微量元素含量的比較Fig. 3 Comparison of trace elements contents between loess and paleosol at the ZSP section in the Ili region

在風(fēng)化成壤過(guò)程中，濕潤(rùn)的酸性淋溶條件導(dǎo)致Sr2+較容易以游離鍶的形式隨土壤溶液或地表水發(fā)生遷移，地層中大量的Sr被淋溶（龐獎(jiǎng)勵(lì)等，2001b），而干旱且無(wú)植被覆蓋的條件則會(huì)阻止Sr的遷移，強(qiáng)烈的蒸發(fā)亦導(dǎo)致了Sr的地球化學(xué)積聚（邢光熹等，2003）。伊犁黃土Sr元素含量較黃土高原高的情況下，其分布變異系數(shù)較黃土高原小，可能是由于伊犁地區(qū)末次冰期以來(lái)相對(duì)干旱，Sr元素被淋溶發(fā)生遷移造成的重新分異作用不明顯所致。與此同時(shí)，伊犁黃土中Sr元素與上地殼平均值具有較好的一致性（圖4），也表明其沒(méi)有發(fā)生淋失或者僅僅有很少淋失，這與伊犁塔勒德黃土研究結(jié)果具有較好的一致性（張文翔等，2011）。暗示著末次冰期以來(lái)伊犁黃土形成環(huán)境較黃土高原干旱。此外，有研究證實(shí)Cr是化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的過(guò)渡族元素，屬濕潤(rùn)氣候型元素（黃汝昌，1982），在干冷氣候條件下，活性降低，淋失減少；而在暖濕氣候條件下，易于隨溶液遷移。伊犁黃土中Cr元素較黃土高原的富集也印證了伊犁黃土形成環(huán)境較黃土高原干冷。有研究證實(shí)在古土壤層中Zn、Ni、Co元素的含量出現(xiàn)峰值，發(fā)生這種元素富集的原因主要是由于粘土對(duì)元素的吸附作用造成的（李艷華，2011；張健等，2004），而對(duì)于伊犁ZSP剖面不同層位Zn、Ni和Co微量元素含量波動(dòng)比黃土高原稍大，這可能與伊犁ZSP剖面粘土含量較黃土高原稍高（李傳想等，2012a），從而發(fā)生粘土對(duì)Zn、Co和Ni微量元素的差異吸附作用所致。

5.2 微量元素的相關(guān)性

根據(jù)伊犁ZSP黃土樣品的微量元素含量及＞20 μm粒度含量進(jìn)行相關(guān)性分析（表2），發(fā)現(xiàn)伊犁昭蘇剖面中Th與Ni、Co相關(guān)系數(shù)分別為0.680、–0.611；Y與Zr、Cr相關(guān)系數(shù)分別為0.607、0.602；Rb與Cu、Zn、V相關(guān)系數(shù)分別為0.664、0.809、0.685；Cu與Zn相關(guān)系數(shù)為0.742；Co與Ni、Cr相關(guān)系數(shù)分別為0.859、–0.751；Ni與Cr相關(guān)系數(shù)為–0.784；均具有顯著的相關(guān)性。Zr元素與＞20 μm粒度含量具有較好的正相關(guān)性（R2=0.715），與＜20 μm粒度含量具有顯著的反相關(guān)性（R2=–0.714），這說(shuō)明Zr元素主要包含在粒徑＞20 μm粒度粗顆粒中，＜20 μm粒度中含量較少。此外，有研究證實(shí)Zr主要賦存于鋯石中（Chen et al，1999），可能表明伊犁黃土中鋯石組分主要賦存于＞20 μm粒度粗顆粒中，這與黃土高原鋯石粒徑分布的研究結(jié)果基本一致（熊尚發(fā)等，2008；孫博亞等，2011）。

圖4 伊犁ZSP黃土剖面微量元素的UCC標(biāo)準(zhǔn)化Fig.4 UCC-normalized pattern of trace elements of the ZSP loess section in the Ili region

表2 伊犁ZSP剖面黃土–古土壤序列微量元素含量、粒度相關(guān)系數(shù)Table 2 Related coeff cients of trace element and particle size at the ZSP section in the Ili region

從伊犁ZSP剖面黃土微量元素Ba–Rb–Sr、Cr–Co–Th和Cr–Co–Zr三角圖中可以看出，這些元素分布比較集中，說(shuō)明這些元素相關(guān)性極顯著（圖5）。其中，在Ba–Rb–Sr三角圖中，剖面中所有樣品3種元素分布點(diǎn)的集中分布于右下角，表明Ba、Rb、Sr三者中Ba的影響力最大，而Sr影響力最??；在Cr–Co–Th三角圖中，剖面樣品3種元素的分布點(diǎn)集中分布于右下角，表明Cr、Co、Th三者中Cr的影響力最大，而Th影響力最?。辉贑r–Co–Zr三角圖中，剖面樣品3種元素集中分布于左下角，表明Cr、Co、Zr三者中影響較大的是Zr元素，Co 元素影響最小。綜上可知，伊犁昭蘇黃土微量元素Ba、Cr、Zr分布較集中，影響力相對(duì)較大。

圖5 伊犁ZSP黃土剖面Ba–Rb–Sr, Cr–Co–Th和Cr–Co–Zr三角圖Fig.5 Triangle diagram of Ba–Rb–Sr, Cr–Co–Th and Cr–Co–Zr at the ZSP loess section in the Ili region

5.3 微量元素的活動(dòng)性與遷移特征

微量元素在伊犁ZSP黃土剖面中的變化顯示了它們的地球化學(xué)特征不同，體現(xiàn)了它們的相對(duì)活動(dòng)性。要了解某一元素在風(fēng)化成壤過(guò)程中真正的地球化學(xué)行為，通常用某一種穩(wěn)定性元素作為參照，計(jì)算樣品中其他元素的變化率，來(lái)獲知元素的遷移與富集程度（陳駿和季峻峰，1997）。Zr在化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中非常穩(wěn)定，通常被作為穩(wěn)定元素來(lái)衡量其他元素的遷移情況（Hutton，1977），因此，本文利用Zr元素作為參照，計(jì)算伊犁黃土中其他元素的變化率來(lái)獲得微量元素的相對(duì)活動(dòng)性。

計(jì)算公式為：Δ(%) = [(Xs/Is) / (Xp/Ip) –1]×100%。式中Xs、Is代表樣品中元素X和參比元素I的含量；Xp、Ip為上述元素在原始母質(zhì)中的含量。若Δ＜0，則反映元素X相對(duì)參比元素易遷出，活動(dòng)性強(qiáng)；若Δ＞0，反映元素X相對(duì)富集，活動(dòng)性弱（陳駿和季峻峰，1997）。選擇剖面中通常認(rèn)為風(fēng)化相對(duì)較弱的L1層（不含弱發(fā)育古土壤）近似代表風(fēng)化母質(zhì)，計(jì)算剖面微量元素含量的變化率百分?jǐn)?shù)。

考慮風(fēng)成黃土具有較一致的粉塵源區(qū)，導(dǎo)致黃土剖面中化學(xué)元素分異除與黃土母質(zhì)中的礦物成分、粒度有關(guān)外（龐獎(jiǎng)勵(lì)等，2001a），主要外部原因還有由于其沉積以后氣候環(huán)境變化引起的生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程的改變（劉東生，1985；文啟忠，1989；陳駿等，2001b）。計(jì)算結(jié)果如圖6所示，伊犁黃土微量元素的遷移性由強(qiáng)至弱依次為：Zr ＞Y ＞ Sr ＞ Cr ＞ V ＞ Ga ＞ Rb ＞ Ni ＞ Cu ＞ Ba＞Th ＞ Zn ＞ Co ＞ U，此序列中從左至右元素的相對(duì)富集程度依次增加。一般被認(rèn)為容易發(fā)生淋失的Sr元素，其與Zr元素相比，并沒(méi)有發(fā)生淋失而出現(xiàn)少量富集（富集率為1.76%），這與在伊犁其他剖面黃土研究結(jié)果相一致（張文翔等，2011）；此外，對(duì)在表生環(huán)境中的地球化學(xué)行為類(lèi)似于Sr的Ca元素的研究顯示ZSP剖面黃土CaO含量也呈現(xiàn)富集的特征（李傳想等，2012b），表明末次冰期以來(lái)伊犁昭蘇黃土沉積環(huán)境可能相對(duì)干旱。但各微量元素富集率除U（6.49%）和Co（5.27%）超過(guò)5%外，其他微量元素均為1% ～5%（圖6）。雖然伊犁昭蘇黃土微量元素均以淀積富集為主，出現(xiàn)不同程度的富集，但富集率均較低且變化幅度較小，也可以表明末次冰期以來(lái)伊犁黃土沉積環(huán)境較為干旱且波動(dòng)變化較小。

圖6 伊犁ZSP剖面黃土微量元素相對(duì)于Zr元素的遷移率F ig.6 Migration ratio of trace elements calculated relative to stable element Zr at the Zhaosu loess section in the Ili region

6 結(jié)論

（1）從含量來(lái)看，伊犁黃土的微量元素除Sr和Cr出現(xiàn)富集外，其他微量元素與黃土高原總體具有較好的相似性，可能暗示著末次冰期以來(lái)伊犁黃土和古土壤所經(jīng)歷的化學(xué)風(fēng)化成壤程度基本相同，其形成環(huán)境較黃土高原干旱。

（2）從變異系數(shù)來(lái)看，微量元素在伊犁黃土和古土壤層中含量分布變化差異較??；兩研究區(qū)各微量元素含量基本一致，但伊犁昭蘇剖面除Sr、Zn、Co和Ni微量元素含量分布變化比黃土高原稍大外，其他微量元素變化均比黃土高原小的多，可能表明末次冰期以來(lái)伊犁黃土和古土壤形成時(shí)的環(huán)境變化差異較小，其環(huán)境變化幅度總體較黃土高原小的多。

（3）微量元素含量與粒度的相關(guān)性分析結(jié)果表明，伊犁黃土中Zr元素主要包含在粒徑＞20 μm的粗顆粒中，黃土中鋯石組分主要賦存于這種粗顆粒組分中。伊犁昭蘇剖面Ba–Rb–Sr、Cr–Co–Th和Cr–Co–Zr三角圖表明，Ba、Cr、Zr元素分布較集中，影響力相對(duì)較大。

（4）伊犁黃土風(fēng)化過(guò)程中，微量元素的遷移性由強(qiáng)至弱依次為Zr ＞Y ＞ Sr ＞ Cr ＞ V ＞ Ga ＞ Rb ＞Ni ＞ Cu ＞ Ba ＞ Th ＞ Zn ＞ Co ＞ U。雖然各微量元素均出現(xiàn)不同程度的富集，但富集率均較低且變化幅度較小，可能表明末次冰期以來(lái)伊犁黃土沉積環(huán)境較為干旱且波動(dòng)變化較小。

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The characteristics of distribution of trace elements and their paleoclimatic implications at the Zhaosu Loess Section in Westerly Area since the Last Glacial Period

LI Chuan-xiang1,2,3,4, SONG You-gui1
(1. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences & Ministry of Water Conservancy, Chengdu 610041, China; 2. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth Environment, Chinese Academy of Sciences, Xi′an 710075, China; 3. Key Laboratory of Mountain Hazards and Surface Process, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China; 4. University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Based on trace elements and grain size analysis of Zhaosu loess from Yili basin in Xinjiang, the authors reveal trace element variation characteristics in the westerly zone since the last glacial period, and discuss its palaeoclimatic signif cance. The results show that the content of other trace elements with the exception of the enrichment of Sr and Cr elements in the Ili loess have a better consistency with the Chinese Loess Plateau, which may indicate that the environment of the Ili loess formation was more arid than that of the Chinese Loess Plateau since the Last Glacial Period. The changes in distribution of contents of Sr, Zn, Co and Ni elements are slightly larger than that of the Chinese Loess Plateau, and the rest much smaller than it, which suggest that therange of environmental change in the Ili region since the Last Glacial Period was much smaller than the Chinese Loess Plateau. In addition, the results also imply that the Zr element of the Ili loess mainly contained in the coarse grain size ＞20 μm, which may indicate zircon components of the Ili loess dominatedly enrich in this kind of coarse particle size. In the process of weathering and pedogenesis, the trace elements migration intensity of Ili loess in the order from strong to weak was Zr ＞ Y ＞ Sr ＞ Cr ＞ V ＞ Ga ＞ Rb ＞ Ni ＞ Cu ＞ Ba ＞ Th ＞ Zn ＞ Co ＞ U, which there exist different degrees of enrichment, and small changes in the lower level of enrichment, suggesting that the environment was more arid and less f uctuating when the Ili loess deoposited.

Westerly area; Ili loess; trace elements; geochemistry; palaeoenvironment

P595；P532

：A

：1674-9901(2014)02-0056-11

10.7515/JEE201402002

2014-02-28

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41172166，41290250）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究規(guī)劃項(xiàng)目（2013CB955904）

宋友桂，E-mail: syg@ieecas.cn