【摘 要】
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本文在前人研究的基础上,选取鄂尔多斯盆地准格尔旗中下三叠统砒砂岩为研究对象,通过对砒砂岩的岩石学、矿物学及地球化学特征研究,揭示砒砂岩的成岩及风化作用机制,为减少砒砂岩区水土流失及控制流入黄河粗泥沙数量提供科学依据。本次研究取得的主要成果如下:（1）基于野外和显微镜下详细观察,砒砂岩是由不同颜色、不同粒度岩石互层组成的一套陆源碎屑沉积岩。扫描电镜及能谱分析显示,碎屑颗粒石英和长石都发生了不同程度的
【基金项目】
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内蒙古科技计划项目“黄河粗沙集中来源区典型流域生态修复技术体系研究”（项目编号:201802106）； 内蒙古水利厅项目“砒砂岩区典型小流域植被对位配置技术研究”（项目编号:NSK-2016s17）；
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本文在前人研究的基础上,选取鄂尔多斯盆地准格尔旗中下三叠统砒砂岩为研究对象,通过对砒砂岩的岩石学、矿物学及地球化学特征研究,揭示砒砂岩的成岩及风化作用机制,为减少砒砂岩区水土流失及控制流入黄河粗泥沙数量提供科学依据。本次研究取得的主要成果如下:（1）基于野外和显微镜下详细观察,砒砂岩是由不同颜色、不同粒度岩石互层组成的一套陆源碎屑沉积岩。扫描电镜及能谱分析显示,碎屑颗粒石英和长石都发生了不同程度的溶解,填隙物主要为钙蒙脱石和方解石。（2）全岩主微量元素地球化学特征判别图解显示,砒砂岩的物源区母岩成分为长英质岩石或长英质、中基性岩混合物源,其形成环境为干旱氧化的陆源沉积环境。（3）为了定量描述砒砂岩风化程度,文中引入了化学蚀变指数（CIA）,经计算CIA值介于47.54-85.96之间,平均值为75.16,即砒砂岩大多处于中等-强烈风化阶段。XRD分析结果显示蒙脱石与碎屑钠长石含量存在负相关关系,蒙脱石含量与CIA值正相关,方解石含量与CIA值负相关。综合分析认为砒砂岩风化作用为外因和内因的总和。外因包括鄂尔多斯盆地北部独特的气候、地形地貌以及多种侵蚀类型的时空交错。内因可归纳为:1)砒砂岩中高含量的蒙脱石遇水膨胀的特性所致,包括由长石（石英）蚀变形成的蒙脱石,长石（石英）的蒙脱石环边以及由蒙脱石组成的泥砾;2)砒砂岩内部结构特征,如粒度不均一、分选性和磨圆度较差和高的平均面孔率等。在独特的外因条件促进下,内因的作用更加凸显,二者相互作用加速砒砂岩风化进程。而方解石的存在则可能会减缓砒砂岩风化。（4）通过XRD分析结合砒砂岩矿物学特征,认为蒙脱石主要为自生成因,即碎屑岩中钠长石（文中代表斜长石）和白云母在弱酸性地表水的作用下原地风化而成,以及碎屑石英在后期碱性溶液中溶解形成蒙脱石;部分蒙脱石来自土壤再搬运,物源区中基性火山岩在碱性条件下风化形成蒙脱石“土壤凝聚体”,以底部载荷形式再搬运到达沉积盆地;此外,也有少量机械渗滤蒙脱石,碎屑岩原地风化形成的蒙脱石,随水流下渗到碎屑颗粒表面作为环边而存在。
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