加积型红土作为中国南方的典型陆相沉积,是我国中亚热带地区第四纪古环境研究的良好地质载体。加积型红土的典型剖面自下而上通常由网纹砾石层、网纹红土层、均质红土层、黄棕色土层等沉积单元构成,其沉积特征、成因、理化性质、形成年代、环境记录等方面已有大量研究成果,但在物源、网纹化机制等方面尚存争议。本文选择中亚热带地区20个加积型红土样品,利用沉降法和筛析法将样品分离为<2μm、2～4μm、4～10μm、10～32μm、32～63μm和>63μm等六个粒级组分,利用ICP-MS测试全岩样品及6个粒级组分的稀土元素(REE),在此基础上开展稀土元素组成、分布及粒级效应研究,以充分认识各类样品REE分馏特征,进而解译加积型红土的风化特征、物源信息,为进一步认识加积型红土的发育环境奠定基础。初步得到以下结论:(1)加积型红土各类样品的REE总量略有差异,但分布模式较为相似。网纹红土、网纹黄棕色土、均质红土、黄棕色土全岩样品的∑REE变化于105.64μg/g～244.95μg/g之间,均值分别为153.14μg/g、168.71μg/g、156.16μg/g、224.47μg/g。REE球粒陨石标准化曲线均呈斜率为负值的“L”型配分模式,La-Eu之间曲线较陡,Gd-Lu之间曲线较为平缓,Eu负异常。从轻重稀土分馏特征看,LREE/HREE值以黄棕色土样品最高(9.64),其次是均质红土(9.06)和网纹黄棕色土(8.29),网纹红土则最低(7.21)。进一步分析发现,网纹红土、网纹黄棕色土、均质红土样品的LREE淋失程度明显高于黄棕色土,因此LREE/HREE值指示样品间风化程度存在差异,四类样品中网纹红土风化程度最强,黄棕色土风化程度最弱。(2)20个样品的分粒级REE测试表明,REE存在粒级间分馏效应。总体看,各样品2～4μm粒组REE含量最高;<2μm、4～10μm和10～32μm粒组REE含量偏低;32～63μm和>63μm粒组REE含量的变幅最大,特别是两类网纹化样品>63μm粒组REE含量变幅很大(25.71μg/g～596.88μg/g),这意味着加积型红土各类样品粗粒组分的物质来源具有复杂性。同时,网纹红土与网纹黄棕色土样品>63μm粒组REE含量的分异与Ce元素含量的异常密切相关,前者该粒组Ce含量变化于12.34μg/g～363.31μg/g之间,后者介于133.45μg/g～392.72μg/g之间,暗示Ce元素地球化学行为可能与网纹化有一定联系。以δCe来衡量Ce元素的异常状况,黄棕色土>63μm组分δCe值最低,均值0.94;均质红土最高,均值5.91;网纹红土和网纹黄棕色土均值分别为3.02和2.75。基于Ce为变价元素且强氧化环境下更易于高价态富铈原理,初步推测δCe值与沉积物的氧化还原环境相关。均质红土δCe异常程度高,土体氧化性最强;黄棕色土风化程度较弱,δCe异常程度不明显;网纹红土与网纹黄棕色土则可能是氧化还原交替的环境。部分网纹红土“红基质”与“白网纹”样品的分粒级REE测试结果也表明,红基质样品各粒级δCe值高于白网纹样品,白网纹应该是局部还原环境的产物。(3)具有物源指示意义的δEu、Eu/Sm、Sm/Nd、La/Nd等参数的比较发现,加积型红土四类样品的全岩组分δEu值(变化于0.65～0.70)、Eu/Sm值(变化于0.19～0.21)、Sm/Nd值(变化于0.16～0.18)均接近,但La/Nd值存在一定差异,网纹红土(1.38)和均质红土(1.40)明显高于网纹黄棕色土(1.27)和黄棕色土(1.23),这可能暗示前两类样品与后两类样品的物源不完全一致。分粒级REE测试显示,各类样品<2μm和2～4μm粒组的δEu值十分一致;而4～10μm、10～32μm、32～63μm、>63μm粒组上δEu值存在差异,表明加积型红土在<2μm和2～4μm粒组上物源一致,且δEu基本不受风化干扰,但在4～10μm、10～32μm、32～63μm,>63μm粒组上存在物源差异。鉴于粉砂(4～63μm)是加积型红土的优势粒级,本文利用物源指数(PI)判别法,在δEu、(Sm/Nd)_N、(Nd/Eu)_N、(Nd/Yb)_N、(Eu/Sm)_N、(Gd/Ho)_N、(Eu/Gd)_N等REE特征参数值的基础上,选择北方黄土和长江沉积物为端元1和端元2,对加积型红土4～10μm、10～32μm、32～63μm粒级PI值进行计算,其结果介于0.42～0.56之间,属混合源。相比之下,黄棕色土粉砂物源受远程物质影响更大,PI值0.42～0.51,网纹红土和均质红土则受到较多近源物质的影响,PI值0.50～0.56。各类样品>63μm粗粒的δEu分异巨大,主要受近源物质影响,且粗粒矿物来源与组成具有复杂性。这与该粒级各类样品间Ce元素的分异和REE特征的差异相吻合。加积型红土REE的粒级分馏特征较好地分离了风化与物源信号,为加积型红土的风化特征与物源信息研究提供了新的研究视角。(4)加积型红土各类样品的全岩与分粒级稀土元素分馏特征,记录了中亚热带地区第四纪环境演化信息。网纹红土和均质红土REE淋失显著、Ce明显富集、δEu分异较大、PI>0.50等特征表明,网纹红土与均质红土主要受近源物质影响,物源具复杂性;风化强烈,形成于氧化还原兼具或高氧化的环境,指示我国中亚热带地区中更新世气候整体湿热或温暖。黄棕色土REE淋失程度相对较弱,与网纹红土和均质红土相比,增加了远程物源信息,指示了中更新世晚期以来中亚热带地区气候转凉,东亚冬季风加强和亚洲内陆干旱化加剧的信号,从而长江以南地区黄棕色沉积中增加了远源粉尘的贡献。