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第四纪研究 2014年第03期杂志 文档列表

第四纪研究杂志古环境与矿物学专辑

风积地层中铁矿物随环境变化及其启示443-457

摘要：铁在不同温度和湿度环境中形成不同铁的化合物，如铁的氧化物、氢氧化物、硫化物和碳酸盐等。这些不同种类含铁矿物可以通过磁学方法测量，根据它们含量与比例特征来分析过去地球环境变化。黄土是一种风积形成特殊成因的沉积岩，经过百余年不断争论，才有了“风成”的定论。本文总结概括世界各地的黄土古土壤形成环境与铁矿物特征，得到如下认识：红色古土壤只形成于干旱氧化环境中，但不是所有干旱条件都能够形成红色土；红色土壤中的磁赤铁矿和赤铁矿在湿润氧化和还原环境中不稳定，会渐渐转变成为氢氧化物（褐铁矿），甚至硫化物（黄铁矿/磁黄铁矿），导致红色褪去、黄色增加和磁化率降低。现代的河流、湖泊和海洋均为还原环境，沉积物也呈黄、灰、白、绿、黑等还原系列颜色与之对应。将今论古可以推理，过去红色地层极不可能形成于“水成”环境，只能形成于地表透水性良好的干燥氧化环境中。沉积岩除了“水成”和“风成”两个大类环境之外，至少还有一种过渡交互类型需要得到特别认识，如干旱区山间盆地洪积类型（戈壁滩洪积与河流河漫滩等环境）。这类沉积物毫无疑问是洪水搬运形成，因此留下层理等特征；但是洪水消失后，沉积物实际上长期处于地表干燥氧化成土环境，因此兼有水成和成土两种特征。丹霞红层具有水成层理，并同时具有原生红颜色的就是在这样环境中形成的。张掖彩色丘陵，并非湖相水成地层，而主要是风积古土壤地层序列，在长期持续炎热半干旱环境条件下甚至还发育了特殊的厚层石膏土。黄土与环境的深入研究必将对地质学和地理学产生深远的影响，比如黄土研究已经带来地学一些基本概念变化，如：古土壤层并不一定意味着沉积间断；层状沉积岩地层并不一�

磁性矿物在成土过程中的生成转化机制及其气候意义458-473

摘要：土壤作为重要的地球表层生态系统记录了丰富的地质和环境信息。在土壤的形成和发育过程中，其所含磁性矿物也会随之改变。因此，土壤磁性与成土时期的气候环境信息相关，进而可用于重建古环境。然而，土壤的磁学性质由磁性矿物种类、含量和粒径等多参数控制。明确磁性矿物在成土过程中的生成和转化机制及其与环境因子之间的响应关系、减少解释的不确定性，是土壤环境磁学研究的理论基础。本文综述了磁性矿物成土机制及其与环境因子之间响应关系的研究进展，并对该领域的发展方向进行了讨论。

沉积物中趋磁细菌趋磁性优势的实验研究474-490

摘要：趋磁细菌依靠其体内生物合成的磁小体颗粒沿地球磁场定向排列和游动，称为趋磁性。沿磁场的定向排列被认为可以使磁菌更有效地到达最佳生存环境，即趋磁性对磁菌的优势所在。目前对趋磁性优势的研究大多数集中在水环境或培养液环境下，而对于自然沉积物中趋磁性优势的理解还停留在假说阶段。越来越多的研究显示，磁菌在沉积物中的行为方式与水环境中所观测到的现象差别很大，因此，对趋磁性优势的研究也需要在沉积物环境中进行。本文我们通过对比在地磁场、近零磁场和反转磁场条件下两种磁菌：球菌和杆菌（Candidatus Mngnetobacterium bavaricum）的时空变化，揭示在沉积物中趋磁性对趋磁细菌的作用。结果显示趋磁性对两种磁菌存在不同的作用，M．bavaricum在近零磁场条件下数量明显下降而在地磁场下又重新恢复，说明趋磁性优势对M．bavaricum的积极作用，然而球菌在近零磁磁场条件下的数量和分布与地磁场条件下相似，可能说明球菌在利用趋化性和行为方式上与M．bavaricum有很大不同。M．bavaricum在反转磁场条件下数量减少，而球菌则接近消失，说明球菌受极向趋磁性的影响比M．bavaricum大。两种磁菌因受沉积物环境和自身趋化性的影响在趋磁性上表现不同，可能M．bavaricum存在不同的趋磁性特点。本文实验结果说明对趋磁性的理解需要立足于复杂的沉积物环境。

新疆尼勒克黄土岩石磁学特征及变化机制研究491-503

摘要：新疆黄土与黄土高原黄土相比，无论在物源还是后期成土环境方面都存在较大差异，因此二者的磁学特征有所不同。本文选取伊犁尼勒克地区的一个黄土一古土壤剖面进行了系统的岩石磁学及粒度研究。实验结果表明尼勒克剖面中磁性矿物具有以下特征：1）以亚铁磁性矿物磁铁矿和磁赤铁矿为主，并含有一定量的反铁磁性矿物赤铁矿和针铁矿；2）各黄土层成壤作用弱，磁性矿物以原始输入的粗颗粒MD和PSD为主。PS1古土壤层成壤作用强，以细颗粒SD为主。弱发育古土壤层PS0既包含SD颗粒，又有粗颗粒。各地层均不含SP颗粒；3）PS1古土壤层原始含铁矿物输入量略低于黄土高原地区，其他各地层均高于黄土高原地区，但受成土作用及其他因素影响，剖面中亚铁磁性矿物含量远低于黄土高原黄土一古土壤层。PS1古土壤层成壤作用强，在新疆地区较为少见，但其磁化率却低于各黄土层，说明尼勒克黄土一古土壤磁化率变化机制与黄土高原地区不同。古土壤层原始输入含铁矿物的量较黄土层低，但原始含铁矿物只是影响剖面磁化率变化的原因之一。PS1古土壤层在沉积后期受到间歇性水流作用，成土成因的强磁性SP磁铁矿/磁赤铁矿颗粒遭受破坏并转化为赤铁矿，导致PS1古土壤层磁化率的急剧降低，并使该层赤铁矿的相对含量增加。

花岗岩上发育的亚热带红土岩石磁学特征504-515

摘要：本文对发育于花岗岩上的两个亚热带红土剖面进行了系统的岩石磁学研究，测试了磁化率、频率磁化率、等温剩磁、非磁滞剩磁、磁滞回线等常温磁学参数，选取代表性样品进行了高低温岩石磁学分析，拟探讨亚热带红土磁性矿物的特征及湿热环境下土壤中磁性矿物的转化规律。实验结果表明：亚热带红土的强磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿；弱磁性矿物为赤铁矿和针铁矿，滞水土层中含有纤铁矿。花岗岩具有较强的磁性，在其上发育的红土也因此具有较强的磁性。花岗岩中的亚铁磁性矿物的磁畴以多畴占主导地位，随着风化强度的增强，逐渐形成较细粒的超顺磁与单畴磁性矿物。亚热带红土中的磁赤铁矿与位于半干旱区黄土高原成土作用形成的磁赤铁矿存在着磁学性质上的差异，表现为具有更高的居里点（约600℃和640℃），可能说明亚热带红土中的磁赤铁矿粒径更粗。两个剖面在磁学性质上存在着明显的差异，泉州剖面磁性矿物以磁铁矿为主，磁化率最高可达1823×10^-8m^3/kg，平均值为1033．1×10^-3m^3/kg，具有较低的剩磁矫顽力；福州剖面磁性矿物以磁铁矿和部分热稳定磁赤铁矿为主，磁化率最高为385．73×10^-8m^3/kg，平均值为91．5x10^-8m^3/kg。基于磁学参数分析，认为母质与后期成土作用共同造成了两个剖面的磁学性质差异，但后者起主导作用。磁化率在两个剖面中，均随着深度减小而减小，与温带地区表层土磁化率增强有很大区别。湿热环境条件下，强磁性矿物溶解或转化为弱磁性矿物的程度主导剖面磁化率变化。

南海北部陆坡GHE24L柱样沉积物磁性特征及其环境意义516-527

摘要：对取自南海北部陆坡神狐海域的近6m长的GHE24L柱状样沉积物磁性特征的详细研究，探讨了其磁性特征的纵向变化与沉积环境演变的关系。研究结果表明，该柱状样沉积物中的磁性矿物没有明显受到后期还原成岩作用的影响。沉积物中的磁性矿物主要是假单畴磁铁矿，其含量和粒度的变化记录了过去20ka以来的环境演化，尤其是对末次盛冰期以来的几个重要气候事件如Heinrich1事件、Bφblling-Allerqbd暖期、新仙女木事件等有很好的响应。研究结果可为重建南海区域环境演化提供依据，也可为探究东亚海陆气候变迁的耦合联系提供约束。

末次盛冰期以来兴凯湖的古环境演变——基于地磁场长期变化的年龄框架528-539

摘要：对小兴凯湖内一根长6m的钻孔（XKH1）进行了沉积物颜色、粒度、古地磁和总有机碳、总氮分析。通过与贝加尔湖和琵琶湖沉积岩芯磁倾角记录的对比，建立了该岩芯的时间序列；基于多指标综合分析，重建了24ka以来兴凯湖区域古环境和古气候演化历史，讨论了湖区环境对东亚季风和北半球温度变化的响应；通过粒级一标准偏差方法获得的环境敏感粒级组分9．29～63．00μm能作为降水量的指标。末次盛冰期时（24．0～19．5kaB．P．），东亚冬季风盛行，XKHl岩芯沉积物平均粒径相对较粗，亮度（r）和磁化率（x）值高，有机质含量低，反映湖区气候冷湿，湖泊缓慢扩张，湖面比现在低。19．5～18．4kaB．P．，东亚夏季风逐渐减弱，使流域降雨量减少，湖泊收缩，沉积物有机质含量显著增加，可能在湖滨区域发育了沼泽沉积。18．4～15．1kaB．P．沉积物中植物茎碎片含量高，砂含量波动频繁，指示了湖面进一步降低。冰消期（15．1～11．4kaB．P．），沉积物磁化率（x）升高，色度值（a‘）减小，反映东亚夏季风逐渐增强，湖区降雨量增加，湖泊扩张，为高湖面时期，沉积层底部和顶部砂含量增加明显，环境敏感粒级组分9．29～63．00μm的含量呈现减小一增大一减小的变化规律，可很好的对应于OD/B-A/YD气候波动事件。进入全新世，夏季风进一步增强，11．2～10．6kaB．P．时，XKHl沉积物平均粒径增加，指示降雨量的增加为湖区带来大量沉积物，开始在近岸发育砂坝，大、小兴凯湖被隔开；3．80～0．58kaB．P．时，色度值（a’）剧烈升高，发育虫穴构造并被黄褐色结核充填，指示湖面变浅，气候干旱。

滦河三角洲南部MT04孔磁性地层研究及其构造与气候耦合关系的探讨540-552

摘要：对滦河三角洲南部孔深383m的MT04孔进行了详细的岩石磁学和古地磁研究，结果显示：1）孔深0～90m和244～383m沉积物携磁矿物主要为磁铁矿，90～244m沉积物携磁矿物主要为赤铁矿；2）基于208个样品（28个交变样品，180个热退样品）分离出的特征剩磁，建立了钻孔的磁性地层，并与标准极性年表相对比。结果显示，MT04孔记录了Mammoth负极性亚时（C2An．2r）至Brunhes正极性时（C1n）之间的沉积，钻孔M/B界限埋深122．4m，G/M界限埋深为327．2m，钻孔底部年龄约为3．2Ma，而钻孔上更新统底界埋深为83m。MT04孔包括3个沉积阶段：Ⅰ阶段为1．0～3．2Ma，沉积速率平均为92m/Ma，湖相地层为主，为构造稳定期，气候控制了MT04孔的沉积环境和速率；Ⅱ阶段为0．8～1．0Ma，为构造活动期，沉积物以细砂为主，且多为人湖河流和富有机质的粉砂；Ⅲ阶段为0～0．8Ma，构造和气候变化双重作用控制沉积过程，MIS5阶段T3阶地形成之后河流下切，研究区沉积约30m厚连续砂层，且部分层位受海侵影响形成潮控河流；MIS3阶段滦河东流并入青龙河人海，在此沉积约15m厚连续砂层；MIS1阶段滦河摆动至此人海形成典型的两期沙坝一漏湖海岸。

末次间冰期以来黄土中伊利石结晶度的变化与古环境553-559

摘要：对环县、长武和渭南3个剖面末次间冰期以来黄土-古土壤样品进行了粘粒（〈21μm）提取，采用X射线衍射分析技术对粘粒样品的伊利石结晶度，即KI值（1．Onto衍射峰的半高宽）进行时空变化分析。结果表明，环县剖面的KI值在黄土一古土壤中差异不大，而中南部的长武与渭南剖面能很好地反映冰期与间冰期旋回特征；在空间上，古土壤S0和S1的KI值自西北向东南呈现逐渐增加趋势，而黄土L1层仅在最南部的渭南剖面呈现较高的值，环县和长武剖面差异不大，均呈现较低的值。综合分析影响黄土KI值变化的各个因素后，认为风化成壤作用可能是影响黄土-古土壤伊利石结晶度指标变化的主要因素，可以作为东亚夏季风环流强度演化的指标。

广西百色盆地更新世沉积物中粘土矿物特征及其古气候指示意义560-569

摘要：为研究百色盆地红土剖面中粘土矿物的特征并恢复盆地中更新世以来的古气候演化序列，利用X射线衍射分析对百色盆地大旺红土剖面中粘土矿物进行了深入、系统的研究。结果表明，沉积物的粘土矿物组成主要为伊利石、高岭石及蛭石（或羟基铝蛭石），但在约0．26Ma处其相对含量出现明显变化，表明百色盆地中更新世中期至晚更新世早期表生风化作用逐渐加强，其气候条件经历了从“相对干凉→暖湿”的演化。这一结果与河湖相沉积物磁化率所记录的MIS7．5（0．26Ma）“冰期→间冰期”转折时期相一致。沉积物中伊利石结晶度结果显示，其（001）衍射峰半高宽值从早期的相对平稳转变为晚期的波动性变化，说明百色地区气候经历了相对冷干到相对暖湿的转型，与粘土矿物相对含量变化、河湖相沉积物磁化率变化、邻区钙华沉积及南海各古气候指标所揭示的记录相一致。

晚更新世末北黄海中部硬质粘土层的形成及其古环境意义570-578

摘要：北黄海中部晚更新世末以来低海面时期发育的硬质粘土层是古环境变化信息的重要载体。文章运用沉积学、孢粉学和年代学等方法，从样品中提取出了可指示北黄海硬质粘土层成因的孢粉、藻类化石，并揭示了其记录的古环境和古气候特征。研究表明，该硬质粘土层的形成年龄介于12602～10357cal．aB．P．之间，年代上与发生在12．9～11．6ka期间的末次冰消新仙女木气候回冷事件相吻合，与不同沉积环境中形成的北黄海泥炭层为同一时期的沉积，可作为新仙女木事件在北黄海陆架响应的一个重要证据。高含量淡水藻类（环纹藻、盘星藻）与香蒲的存在表明北黄海硬质粘土层的形成环境主要为淡水水域，而硬质粘土层中藜科-蒿属的存在指示其形成期间间或受到海水的影响，其上下层段海生沟鞭藻含量的增加说明硬质粘土层沉积初期及形成后期海水作用的增强，淡水藻类与陆生植物孢粉此消彼长的变化规律反映了硬质粘土层形成的阶段性特征。硬质粘土层中蒿属-香蒲-松-禾本科-单缝孢和松-蒿属-禾本科-单缝孢-香蒲孢粉组合表明研究区当时处于寒冷而湿润的环境，低地为以河流湿地为主的平原草甸，周边山地有针阔叶混交林分布。北黄海晚更新世末期形成的硬质粘土层与长江三角洲地区同期形成的硬质粘土层孢粉藻类组合中均出现高含量的淡水藻类化石，而差异性体现在前者存在一定比例的蒿属藜科植物花粉，主要由两者所处的纬度不同所致。

冲绳海槽中全新世的浊流沉积及其控制因素579-589

摘要：浊流沉积是陆源物质向深海搬运的主要方式，其发生对于海底扇、峡谷以及深海油气藏的形成具有重要意义。对冲绳海槽3个柱状样岩芯的研究，均发现了发生于7300-7500cal．aB．P．的浊流层。这3个浊流层sl，s2和s3的发生伴随着粒度、粘土矿物以及log（Ti/Ca）的明显变化。浊流沉积层相比正常沉积层具有粗粒组分峰值较高以及下覆的不整合构造，粒度上呈现由粗到细的正粒序构造。伴随着粒度的变化，log（Ti/Ca）也发生明显增大。A7孔位的s2浊流层的底部以及Oki01孔位的s3浊流层的上部含有火山灰层，火山玻璃含量约为80％左右。火山灰层的粒度众数约24～32μm的单峰分布。通过对比其他古气候、古环境指标，发现7300～7500cal．aB．P．的浊流事件可能与活跃的火山地震作用以及冬季风明显增强有关。

南极半岛Bransfield海峡约6000年以来的陆源组分记录及其古环境意义590-599

摘要：通过对中国第28次南极科学考察在南极半岛Bransfield海峡采集的D1-7钻孔样品粘土矿物组合、粗颗粒组分、火山灰丰度及AMS^14C测年分析，建立了该钻孔5．83ka以来的地层年代框架。该区域有机碳测年中老碳污染年龄约为2．1ka。该孔中7个火山灰层及其年龄（0．33ka、2．12ka、2．82～2．94ka、3．34ka、3．96ka、4．76ka和5．57ka）与附近的地质记录有很好的对应关系。该区域粘土矿物主要为蒙脱石（〉60％），绿泥石和伊利石次之，高岭石最少（〈6％）；蒙脱石相对含量在火山灰层增高。研究表明，这些粘土矿物主要来源于南极半岛火山岩及火山灰的化学风化作用，且深度风化矿物相对含量很低，4种组分基本稳定，反映了南极半岛火山岩及火山灰化学风化作用较弱的区域特征。晚全新世增多的冰筏碎屑（IRD）事件与附近的地质记录相符，反映了晚全新世以来受ENSO和季节性太阳辐射量变化的影响，南极半岛区域气候变冷，冰架崩塌增多。

北部湾东北部2000年以来高分辨率粘土矿物记录及古环境意义600-610

摘要：北部湾东北部Gc19-28孔260Bc～1480A．D．粘土矿物学的高分辨率（平均分辨率为15年）分析表明，该孔的粘土矿物主要由蒙脱石（50％～61％）组成，含中等含量的伊利石（13％～18％）、高岭石（13％～18％）和绿泥石（11％～16％），在该时间序列上蒙脱石与其他3种粘土矿物变化趋势基本相反。物源区分析显示，GC19-28孔粘土矿物中的蒙脱石主要由红河提供，伊利石、高岭石和绿泥石主要来源于珠江。该孔高岭石／蒙脱石比值可以反映华南珠江流域季风降雨变化，比值增加表明珠江流域降雨增强；反之亦然。研究结果发现，GC19-28孔的4种粘土矿物整体表现2个阶段性变化：1）260Bc-1200A．D．，4种粘土矿物的相对含量基本保持不变，高岭石/蒙脱石比值同样保持不变；2）从1200～1480A．D．，蒙脱石相对含量逐渐降低，伊利石、高岭石和绿泥石相对含量逐渐增加，高岭石/蒙脱石比值开始增加。结合贵州董哥洞石笋、广东湖光岩、西沙东岛湖泊沉积物和西太平洋暖池区海表古温度等高分辨率地质记录，推断华南珠江流域由中世纪暖期向小冰期转换过程中，降雨逐渐增加。

黄海中北部和渤海东部表层沉积物轻矿物特征及其指示意义611-622

摘要：对采自黄海中北部和渤海东部的233个表层沉积物样品的轻矿物含量、分布特征和矿物组合等进行了分析，对其指示意义进行了讨论。结果表明，轻矿物组成主要是现代黄河物质与海区周边近源物质相互叠加的结果，黄、渤海潮流系统对轻矿物的分布具有重要影响。现代黄河物质主要分布于渤海南部、环山东半岛泥质区、北黄海西部泥质区和南黄海中部泥质区，以高含量的云母为典型特征。辽东半岛东南侧近海一带的高成熟度细砂质沉积则可能为全新世海侵所形成的残留沉积。钾长石是近源花岗岩等酸性岩浆岩的敏感指标。云母分异指数可用来指示云母类矿物的搬运路径，表征云母类矿物之间的水动力分异程度。以云母为示踪剂，本文揭示了两条黄河悬浮物质的运移路径：大多数云母主要沿山东半岛北侧，绕经成山角，向南黄海输送；另有少部分在北黄海西部冷涡环流的驱动下，从山东半岛北侧近海向北黄海西部泥质区搬运，然后再沿黄海暖流的路径向渤海东部输送。

泰国湾西部表层沉积物重矿物分布特征：对物质来源和沉积环境的指示623-634

摘要：对泰国湾西部159个表层沉积物进行了碎屑重矿物鉴定分析，其中57站重矿物颗粒数少于300粒，有效数据102站。结果表明，泰国湾西部表层沉积物中重矿物含量低，平均为1．628％，变化范围在0．016％～20．755％之间；共鉴定出重矿物29种，包括菱铁矿、褐铁矿、普通角闪石、自生黄铁矿、赤铁矿、绿帘石、磁铁矿、白钛石、锆石、紫苏辉石、石榴子石、黑云母、水黑云母、普通辉石、透闪石、白云母、钛铁矿、白云石、榍石、磷灰石、绢云母、蓝晶石、十字石、阳起石、电气石、金红石、棕闪石、独居石和透辉石，其中优势矿物为菱铁矿、普通角闪石和褐铁矿，平均含量（颗粒百分含量，下同）分别为41．6％，15．6％和13．4％，最高含量分别为99．7％，72％和94％；特征矿物为自生黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿和锆石，平均含量分别为6．8％，4．1％，3．9％和0．9％，最高含量分别为97．3％，26．0％，91．7％和11．O％。利用数学聚类方法并结合矿物分布，在泰国湾西部划分出6个重矿物分区，基本以从北到南垂直岸线的东西向带状分布，矿物分区与物质来源和沉积环境具有较好的对应关系。重矿物来源主要为陆源和白生源：前者以普通角闪石、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿以及紫苏辉石等为代表性矿物，陆源物质输入较为明显的海区有3处，即曼谷湾的罗勇外部海区、春蓬和敦沙之间的近岸区域以及宋卡和北大年之间近岸区域，其中春蓬和敦沙之间的近岸区域表层沉积物中黑色金属矿物含量高，与附近有铁矿床分布相符合；后者以菱铁矿、自生黄铁矿以及菱铁矿风化形成的褐铁矿为代表性矿物，主要分布在陆架中南部、中东部和中北部。依据自生源矿物分布特征在陆架中部划分出不同的沉积环境，在陆架中南部和中北部为轻度还原环境，局�

预处理过程对沉积物中粘土矿物半定量分析的影响635-644

摘要：粘土矿物学的X射线衍射（XRD）分析是地球科学特别是海洋沉积学研究的一种重要手段，但不同的预处理方法和XRD测试条件对粘土矿物研究的鉴定和半定量分析具有明显的影响。因此，评估各种预处理方法和测试条件，对粘土矿物分析结果及其应用的影响具有重要意义。本研究选取4种组份不同的源粘土矿物，通过多个平行样品分析，比较多种不同实验条件（乙二醇饱和时间，加热温度测试条件；滴片和刮片制片方法等），评估其对粘土矿物半定量分析结果的影响。研究结果表明，乙二醇饱和时间24小时、490℃加热2小时、定向薄片刮片制样方法是粘土矿物学XRD测试分析的最佳预处理方法。乙二醇的饱和时间取决于样品中蒙脱石的相对含量，蒙脱石含量越高，所需的饱和时间越长，对多数样品的测试结果显示饱和24小时能够完全分离出蒙脱石矿物；加热温度对不同粘土矿物组分的晶体结构影响各不一样，蒙脱石在400℃时完全崩塌，而高岭石在490℃时基本消失，研究认为在490℃时加热2小时是鉴定粘土矿物类型的适宜温度条件；制片方法对粘土矿物分析的影响主要发生在低角度区（2口值为3°～8．9°），即对蒙脱石含量的半定量计算产生影响，我们建议采用定向薄片的刮片方法能够获得比较可靠的蒙脱石含量。

黄土中的碳酸盐矿物特征与化学风化645-653

摘要：从中国黄土沉积中提取古环境演化信息已取得重大进展，然而，如何有效区分黄土中原生和次生碳酸盐，进而用于追踪粉尘的来源和揭示风化成壤的强度，仍有很大困难。为了辨别黄土中不同成因的碳酸盐矿物，本文从黄土高原西部靖远和古浪剖面中选取2个典型古土壤和黄土样品（S0和L1），分为5个粒级（〈4μm，4～8μm，8～16μm，16～32μm和32～63μm），进行了热重分析（TGA）和X射线衍射测试（XRD）。结果表明：1）黄土中的碳酸盐主要由方解石和白云石组成，原生方解石和白云石在黄土中的含量比古土壤中含量高，并偏富集于粗颗粒组分；2）次生方解石在占土壤中的含量比黄土中高，并显著富集于细颗粒组分。在黄土和古土壤全样和分粒级样品中，TGA和XRD方法分别测出的Carb-B/Carb-A和（方解石＋白云石）/方解石比值变化一致，有望成为反映黄土风化成壤强度的新代用指标。