本文选取喀斯特地区云南石林的10个典型红土风化剖面作为研究对象,通过土壤样品的矿物组成、粒度分布、元素的迁移活化以及硅锂同位素组成特征等研究,揭示了红色风化壳的元素地球化学演化规律,探讨了碳酸盐岩剖面中硅锂同位素分馏的影响因素及红土的物质来源,明确了微地貌对风化过程中元素地球化学特征的影响。主要结论如下:研究区域具有典型的亚热带气候条件下发育的红土特征,经历了强烈的风化淋溶过程,剖面中元素出现显著的亏损或富集。强烈的风化作用加剧了碱土金属等易迁移元素的淋失（迁移系数接近-1）,导致其在剖面中严重亏损。而Al、Fe和Ti等稳定元素则在风化作用下发生富集。受到风化淋溶影响,剖面中轻重稀土元素分异明显,（La/Yb）N范围为5.08～13.53。此外,剖面中的Ce异常受到铁锰氧化物含量、基岩的异质性和土壤pH值的控制。硅—锂同位素联用可以为喀斯特地区红土成因提供有力证据。δ30Si和δ7Li值的线性相关关系表明研究剖面硅锂同位素分馏不是多个端元混合的结果,剖面形成过程中并无外源物质的加入。结合矿物学和地球化学判据可以认为研究区域红土是由碳酸盐岩原位风化而成,主要物质来源是下伏基岩。碳酸盐岩风化过程中存在显著的硅锂同位素分馏,土壤样品中δ30Si值变化范围为-0.9‰～1.1‰,δ7Li值变化范围为-0.28‰～3.72‰。硅同位素分馏受到土壤风化强度、有机质含量、粘土矿物含量和氧化还原条件的影响,而锂同位素分馏只与有机质和粘土矿物含量相关。喀斯特微地貌是影响元素分布迁移、化学风化特征和土层厚度的重要因素。来自喀斯特漏斗微地貌的斜坡坡度较陡,会促进水土流失并抑制风化作用,导致该地貌剖面中稳定元素Al、Fe和Ti以及微量元素的平均含量均低于洼地和垄岗微地貌。不同微地貌剖面的风化强度呈现出喀斯特垄岗＞喀斯特洼地＞喀斯特漏斗的规律。同时剖面的元素地球化学特征也指示喀斯特垄岗、洼地和漏斗之间存在微地貌演化趋势。对研究剖面碳汇量的估算发现,碳酸盐岩风化碳汇主要集中在风化过程的初级阶段即碳酸盐岩溶解阶段,这个阶段CO2消耗量远大于硅酸盐岩风化过程中CO2消耗量。不同地貌的碳酸盐岩剖面消耗的CO2量无明显差别。本研究加深了对风化壳中元素演化规律的认识,通过硅—锂同位素的联用为红土成因提供了新的证据,对后续碳酸盐岩风化碳汇的研究提供了参考。