El principio de juzgar el medio ambiente por los cambios en el contenido y la proporción de oligoelementos
Durante el proceso de deposición, existe un equilibrio geoquímico complejo entre el sedimento y el medio acuoso, como el intercambio de elementos entre el sedimento y el medio acuoso. y la adsorción de ciertos elementos. Este intercambio y adsorción no solo están relacionados con las propiedades de los elementos mismos, sino que también se ven afectados por las condiciones físicas y químicas del medio sedimentario. Los medios acuáticos en diferentes ambientes sedimentarios tienen diferentes condiciones físicas y químicas, lo que proporciona una buena base para el análisis. Ambientes antiguos utilizando oligoelementos y su contenido en sedimentos. Se proporciona una base teórica.
La formación de rocas carbonatadas primarias y minerales arcillosos en lagos salados cerrados está estrechamente relacionada con las propiedades químicas del agua del lago. Desde los tramos inferiores del sistema hasta los tramos superiores del sistema, la composición de oligoelementos en minerales arcillosos, lutitas y sales de lodo y yeso en lutitas lacustres es muy sensible a los cambios hidrológicos en el entorno de depósito y, por lo tanto, puede revelar eficazmente cambios en el nivel del lago. Se seleccionaron los indicadores geoquímicos y parámetros ambientales más sensibles a los cambios en el ambiente sedimentario, como son los contenidos de B, Sr, Ba, Ti, Fe, P, Mn, Mg/Ca (Chen Jun et al., 1997, 1998, 1999) y Sr/ Características de distribución y reglas cambiantes de la relación Cu en direcciones vertical y transversal.
2. La relación entre los cambios en el contenido de boro y su proporción y el medio ambiente
Según investigaciones anteriores, el contenido de B en el agua tiene una relación lineal con la salinidad del agua. , es decir, la salinidad del agua Cuanto mayor es el valor, mayor es el contenido de B y más iones B adsorbidos por el sedimento (Yang Rui, 1993). Para formaciones de lutitas arcillosas en diferentes niveles o ubicaciones regionales en lagos salados continentales, si el contenido de B es alto (promedio superior a 135 μg·g-1), el ambiente de depósito es árido-semiárido. Si el contenido de B es bajo o normal (el valor promedio es menor o igual a 135 μg·g-1), indica que la lutita se depositó en un ambiente de depósito húmedo de lago salado. Sin embargo, cuando el área de deposición está lejos. lejos del centro del lago salado, también puede representar un ambiente deposicional árido-semiárido, principalmente debido a su baja salinidad. Por tanto, el entorno de depósito se puede analizar a través del contenido de B.
La relación entre 3.3. Contenido y entorno de rubidio y estroncio
En la naturaleza, el Rb y el Sr se encuentran principalmente dispersos en minerales que contienen potasio y calcio en forma isomorfa. Entre ellos, el Rb existe principalmente en el componente de silicato y sus propiedades químicas son relativamente estables. El Sr existe principalmente en el componente carbonato y tiene propiedades químicas más activas. Los iones Rb tienen un radio grande y una energía potencial superficial alta. Durante el proceso de erosión, el Rb es fácilmente absorbido por la arcilla cargada negativamente y se enriquece en sedimentos de grano fino como la arcilla. El radio iónico del Sr está entre K y Ca, por lo que el Sr existe en minerales que contienen calcio y potasio, pero principalmente en minerales que contienen calcio. Dado que los minerales ricos en rubidio son más estables que los minerales ricos en estroncio, a medida que aumenta el grado de meteorización, la proporción de estroncio-rubidio en la formación se disocia fácilmente de los minerales y se lixivia, por lo que los cambios en la proporción de rubidio-estroncio en la formación dependen principalmente del grado de pérdida de estroncio, los resultados muestran que la proporción de rubidio a estroncio se correlaciona positivamente con el grado de erosión y lixiviación está controlado por los cambios en el clima, especialmente la temperatura y la precipitación. es decir, en ambientes cálidos y húmedos hay más precipitaciones, fuerte meteorización y un alto grado de lixiviación de Sr, y la relación Rb/Sr es alta, por el contrario, en climas secos y fríos, la relación rubidio/estroncio es baja; Por lo tanto, la relación Rb/Sr, como indicador del grado de meteorización, puede utilizarse como uno de los indicadores que muestran cambios en el paleoclima y el paleoambiente.
La curva de cambio de la relación rubidio/estroncio en sedimentos puede reflejar cambios en la fuente y el entorno de depósito. Dasch (1969) estudió en detalle los patrones de migración de Rb y Sr en varias rocas madre bajo condiciones de meteorización, y señaló que la relación Rb/Sr puede indicar la intensidad de la meteorización de la roca madre; Gallet et al. Relación Rb/Sr en el perfil de loess de Luochuan. Distribución de las relaciones Sr, que identifican claramente las unidades estratigráficas del paleosuelo. La investigación de Chen Jun et al. (1997, 1998, 1999) demostró que el valor Rb/Sr puede indicar la pedogénesis de la meteorización de los depósitos de loess y la cantidad de material lixiviado. La curva Rb/Sr refleja la información de la fluctuación climática desde 2,5 Ma. su relación de acoplamiento con el cambio climático regional e incluso global. Los estudios mineralógicos existentes indican que los cambios en el tamaño de las partículas no provocan una diferenciación significativa de los minerales que contienen calcio y potasio. Por lo tanto, la composición material de la roca original se ha convertido en el principal factor que restringe los cambios de los elementos Rb y Sr en los estratos sedimentarios, y la procedencia está estrechamente relacionada con el ambiente de depósito. Diferentes ambientes sedimentarios pueden traer diferentes fuentes, y los cambios en las fuentes conducirán inevitablemente a cambios en la relación Rb/Sr. El Sr, que tiene propiedades geoquímicas similares al elemento principal Ca, se enriquecerá en los sedimentos marinos a medida que aumenta el contenido de Ca cuando el clima es cálido y el nivel del mar es alto. Los efectos biológicos de los organismos también enriquecerán el Sr en diversos grados. la relación Rb/Sr en este momento se caracteriza por un valor bajo. Cuando el clima es húmedo y frío y el nivel del mar es bajo, se potencia la meteorización química terrestre. El Sr como componente traza existe principalmente en minerales detríticos (feldespato, minerales arcillosos y dolomita). Por lo tanto, la relación Rb/Sr en ríos y lagos. sedimentos es relativamente mayor.
La relación entre 4.4. Titanio, fósforo, manganeso, cobre, calcio y el medio ambiente
Estudios anteriores han creído que los cambios en el contenido de Ti y otros elementos reflejan el grado de adición de sustancias terrestres. Cuanto mayor sea el valor, más rico será el contenido de material terrígeno, lo que indica un fondo climático cálido y húmedo. De manera similar al Sr, un alto contenido de P en las rocas sedimentarias indica un fondo climático de ambientes áridos, cálidos y de alta salinidad, mientras que un bajo contenido indica un fondo climático húmedo. El manganeso suele existir de forma estable en el agua del lago en forma de Mn2+.
Sólo cuando el agua del lago se evapora fuertemente y el Mn2+ se satura, precipitará una gran cantidad de Mn2+, mostrando así valores más altos en rocas sedimentarias. Las relaciones Sr/Cu y Mg/Ca también son sensibles a los cambios paleoclimáticos. En términos generales, una relación Sr/Cu entre 1 y 10 indica un clima cálido y húmedo, mientras que una relación superior a 10 indica un clima cálido y seco. De manera similar, una relación Mg/Ca alta indica un clima cálido y seco, mientras que un valor bajo indica un clima cálido y húmedo.
La relación entre 5.5. BA, MA y Medio Ambiente
Las propiedades químicas del Ba y el Sr son muy similares y ninguno de los dos puede formar minerales independientes. En determinadas condiciones, los dos suelen combinarse periódicamente. Se sabe que el Sr produce principalmente sustituciones isomorfas con Ca, y el Ba produce principalmente sustituciones isomorfas con k. Ba también puede formar sales de bario solubles con Sr y el Ba en el agua se absorbe fácilmente mediante precipitados hidrolizados. Al mismo tiempo, la solubilidad de las sales de bario, especialmente el sulfato de bario, es muy baja, por lo que bajo la acción de la evaporación, neutralización o aumento de aniones sulfato, el sulfato de bario precipitará primero. Se puede observar que el Ba es más estable que el Sr en la naturaleza, el Sr migra fácilmente y el Ba es difícil de lixiviar.
En general, los niveles bajos de estroncio indican un fondo de clima húmedo, y viceversa. Dado que el valor Sr/Ba aumenta gradualmente con la distancia desde la orilla del lago (mar), el valor Sr/Ba puede reflejar cualitativamente la paleosalinidad del medio. Cuando la relación Sr/Ba es mayor que 1, es un medio de agua salada (de mar), y cuando la relación Sr/Ba es menor que 1, es un medio de agua dulce. Cuando se mezclan agua dulce y agua salada de lago (agua de mar), el Ba2+ del agua dulce se combina con el agua salada del lago (agua de mar) para formar precipitación de BaSO4, y el Sr-SO4 tiene una gran solubilidad y puede continuar migrando al centro de la sal. lago (en alta mar) y ser precipitación biológica.
6. La relación entre el ratio Mg/Ca y el medio ambiente
Un gran número de estudios han confirmado que los cambios en el ratio Mg/Ca se ven afectados por factores climáticos o ambientales. Roberts et al. (1998) estudiaron la relación Mg/Ca de alta precisión de sedimentos químicos secundarios en cuevas del Holoceno en el norte de Escocia y encontraron que los cambios en la relación Mg/Ca dentro de un año eran causados por cambios de temperatura. Kathleen R. Johnson et al. (2006) estudiaron estalagmitas de alta resolución de Monk Cave en China y especularon que reflejan principalmente cambios en las precipitaciones estacionales. Wang Xinzhong (2005) también estudió los cambios en la relación Mg/Ca en el agua que gotea moderna y creía que la relación Mg/Ca en los sedimentos de las cuevas puede reflejar cambios en las condiciones secas y húmedas del mundo exterior. Lin Bing et al. (2000) estudiaron estalagmitas en Guilin y creyeron que cuando el sistema de circulación atmosférica no cambia significativamente y las condiciones hidrogeológicas kársticas son similares, la relación Mg/Ca depende principalmente de los cambios en la temperatura ambiente y cuando la circulación atmosférica. ocurre en el sistema Los cambios significativos (como cambios significativos en los períodos glaciales e interglaciares) dependen principalmente de cambios en las condiciones de precipitación.