广东庙湾岛风化坑的地貌特征及成因

风化坑是常见的岩石坑穴地形,但容易被误解或与其他成因坑穴地形混淆。通过对庙湾岛风化坑地貌特征及形态参数进行详细测量和分析,采集风化坑内残积碎屑物、坑外岩石和当地风化壳样品进行粉晶X射线荧光光谱化学主量分析(XRF)和X射线衍射矿物分析(XRD),对风化坑发育的成因机制进行了探讨,并得出以下结论:1)风化坑的发育与地形坡度有关,通常出现在平坦裸露的岩石面上。2)风化坑的形态特征表现为宽且浅,口缘有出水口,底部平坦,侧壁最凹处与出水口高度一致,其口径发育的速度远大于深度,长轴发育速度远大于短轴。3)同一岩石面上的风化坑具有不同的大小和深度,显示了其发育程度不一,其最大、最小深度对比反映了风化坑的发育过程。4)风化坑碎屑物与表岩之间的元素迁移和化学蚀变指数(CIA值)的差异,反映了风化坑的化学风化成因。5)风化坑碎屑物的英长比大于表岩,证明了化学风化导致的矿物差异风化作用。研究表明:庙湾岛风化坑形成和发育的主要作用为坑内积水的化学风化。

福建长乐屏山风化坑与河流壶穴的成因及其证据

风化坑和壶穴是一种常见的岩石坑穴地形,其形成原因和形态完全不同,但容易被误解和混淆。结合对福建长乐三溪河地区这两种坑穴地形的实地考察,本文从地貌学,沉积学,岩石化学和矿物学等各个方面对两者的形成过程、影响因素进行了论证和对比。研究表明:风化坑形成于岩石面积水的风化作用,壶穴则是由河流的旋转水流对河床产生的侵蚀作用形成;山顶风化坑的发育与河流流水作用没有关系,河流壶穴的形成与河谷的发育过程有关,河谷中的风化坑只能在河流深切后,流水不再作用到的河床部位发育;只要条件合适,风化坑或壶穴随时可以生成;风化坑与河流壶穴的形态,坑内沉积物的磨圆度、粒度特征等反映出各自不同的形成过程。风化坑内碎屑与周边岩石的化学蚀变指数CIA值的差异反映了风化坑的化学风化成因;风化坑内碎屑与周边岩石石英长石比例的差异说明风化坑是矿物差异风化的结果;用CIA值和英长比均无法区分河流壶穴和风化坑中的碎屑颗粒,但两者化学元素迁移特征的差别反映了风化坑的风化作用和河流壶穴的流水搬运作用的成因差别;风化坑的风化程度达不到当地风化壳的风化程度,但不同气候带风化坑碎屑的CIA值能反映不同气候带风化作用的强度差异。

崂山山顶风化坑化学风化过程的岩石化学与矿物学证据

2011年5月对崂山山顶风化坑进行考察和采样,通过对风化坑内碎屑和坑外岩石的粉晶X射线衍射矿物分析、X射线荧光光谱化学全量分析,研究了风化坑内外的矿物风化及各元素迁移特征,对风化坑的成因过程进行探讨。研究结果表明:1)崂山山顶风化坑碎屑的英长比总是大于其周边岩石的英长比,说明风化坑的形成是花岗岩造岩矿物差异风化的结果;2)风化坑风化过程中被风化的岩石矿物主要是条纹长石和钾长石;3)风化坑中大量的Mg和Ca主要是外部加入的;4)崂山山顶风化坑内碎屑,坑外岩石面均受到化学风化的作用;5)崂山山顶风化坑内外的风化指数CIA值并不反映崂山当地的气候,山上山下CIA值的差异是风化时间长短不同造成的;6)LOI能很好地反映崂山风化坑内外风化强度的差异,说明长石主要在水解作用下发生分解,也说明了风化坑的积水成因。

海岸壶穴与风化坑的成因差异及证据——以广东沙扒镇和庙湾岛海岸为例

风化坑和壶穴都是常见的岩石坑穴地形,其形成原因和形态完全不同,但容易被误解和混淆。广东西部沙扒镇海岸和珠江口外庙湾岛海岸同时发育了风化坑和海岸壶穴。近年来我们对两处地区进行了考察,从地貌学、沉积学、岩石化学和矿物学等各个方面对风化坑和海岸壶穴的形成过程和影响因素进行了论证,并将两者进行了对比。研究表明在不同的岩石(火成岩和变质岩)上均能形成风化坑或海岸壶穴,各种证据显示风化坑形成于岩石表面积水的风化作用,海岸壶穴则是由海浪的侵蚀作用而形成:1)风化坑可以形成于高潮线以上的各个高度平坦的岩石面上,平均高潮线以下不能形成风化坑,而海岸壶穴可形成于平均高潮面之下,其形成高度不超出高潮面;2)海岸壶穴与风化坑在形态上有明显区别,如不同的侧壁形态、底部、口径边缘及宽深比等;3)海岸壶穴中堆积物颗粒磨圆度和分选度好于风化坑中颗粒;4)风化坑内堆积物的化学蚀变指数CIA值均高于附近地面岩石的CIA值,而风化坑内堆积物中矿物的英长比高于地表岩石的英长比,但CIA值和英长比均不能区分海岸壶穴和风化坑中的堆积物;5)风化坑内颗粒含大量的粘土矿物,而海岸壶穴中无粘土矿物;6)风化坑和海岸壶穴的堆积物具有显著不同的化学元素迁移特征。

崂山冰臼之质疑

作者在2010年7月间考察了被认为是"中国东部沿海低海拔古冰川地貌保留完好"的崂山地区。考察结果显示崂山的地貌是正常的花岗岩地貌,并不是古冰川遗留的地形,崂山的冰臼不过是花岗岩地区常见的风化坑。本文将崂山风化坑与国外相关研究对比,列举了崂山冰臼不是冰臼的证据,对山顶冰臼形成理论提出了疑问,同时也回答了对风化坑形成的质疑。中国东部山顶冰臼是国内个别学者对国际上早已解决的科学问题产生的误解。

三种碎屑颗粒形态定量分析方法的比较及应用

沉积物颗粒的形态是沉积成因分析的主要标志之一。目估对比法是沉积物颗粒圆度分析中常用的方法。目估法直观、简捷,但主观因素影响较大。本文利用计算机图像分析软件Image-ProPlus6.0获取鲍尔斯目估标准颗粒的轮廓,并用3种定量方法测量这些标准颗粒的IPP圆度、轮廓分维数和傅里叶不圆度,然后对比这些圆度的划分标准与目估标准之间的差别,最后用3种圆度测定方法同时测量广东马头山风化坑和河流壶穴中碎屑颗粒的圆度,通过测量结果的对比来评价这3种定量方法的应用效果,检验这些方法能否在实际应用中代替目估方法以区分不同成因的碎屑颗粒。分析表明:目估法的磨圆度标准不是简单地表达颗粒的圆形与否,其中包括了颗粒表面结构的差异;3种定量方法的圆度划分标准很难与目估划分标准完全一致;3种方法所表征的圆度均能区分风化作用和流水侵蚀作用形成的颗粒,因此3种定量方法均可以代替目估方法测量颗粒的圆度;在不强调颗粒表面特征的前提下,IPP圆度的测量方法比其他两种方法更加有效;颗粒形态的分析结果证明河谷壶穴中的颗粒由流水侵蚀作用而成,山顶风化坑中的颗粒由风化作用而成。