5.2.1 横向迁移
图5-1使用UCC标准化XP(1)、XP(2)和XP(3)三个剖面样品的多元蜘蛛图解。该图显示,山顶、山腰和山脚三个剖面具有极为相似的配分模式,暗示了XP(2)和XP(3)对XP(1)剖面的继承性。
图5-1 XP(1)、XP(2)和XP(3)剖面的UCC标准化蜘蛛图
图5-1中三个剖面同时具有明显的Ba、Sr的负异常,XP(1)具有Ta、Nb、Zr、Hf的负异常,XP(2)和XP(3)具有明显的U、Zr、Hf的正异常,Sm具有一定的负异常。整体来看XP(2)和XP(3)的规律更加接近,因为这两个剖面都堆积了来自山顶的侵蚀物质,而山顶XP(1)剖面的土壤来源下覆碳酸盐岩的风化成土输入,相对于XP(2)和XP(3)剖面,XP(1)剖面中元素更加接近自然风化状态下的配分模式,所以XP(1)的配分曲线更加接近横坐标轴。
为了能够更加清晰、具体地展现坡地从山顶到山脚在侵蚀、沉积作用下元素的横向的迁移特点,这里通过计算XP(2)和XP(3)相对于XP(1)剖面的元素富集因子来进行研究,如图5-2所示。元素的富集因子(enrichment fator,EF)有助于了解沉积岩、土壤和植物等样品中元素的富集和亏损,其定义为
式中:X样品和X参照系分别为样品和参考系中元素X含量。若EFX值>0,则样品中元素X相对于参照系富集;若EFX=0,表明样品中元素X相对于参照系没有富集和亏损。若EFX<0,则样品中元素X相对于参照系亏损。
图5-2 元素横向迁移变化
图5-2可以在一定程度上反映自然状态下坡地在侵蚀作用下元素由山顶到山脚的迁移特点。从左到右来看,Cd、Be、Li、Ge等几种元素,在剖面XP(2)和XP(3)中相对于XP(1)有明显的亏损,这些元素地球化学性质活泼容易在迁移过程中随地表径流或者地下水流失;In、Cu、V、As等集中元素在迁移过程中可能通过黏土矿物和胶体质点吸附而沉淀使得在XP(2)和XP(3)剖面相对于XP(1)剖面没有明显的变化。Co元素比较特殊,在XP(2)和XP(3)剖面相对于XP(1)分别为亏损和富集。Ta、Nb、Zr、Hf、化学性质稳定,容易以物理迁移方式在XP(2)和XP(3)剖面富集。