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化学风化作用作为影响全球变化的一种表生地质作用过程,在地球表生各圈层中扮演着十分重要的角色,是各圈层相互作用的“桥梁”与纽带。地表硅酸盐岩的化学和机械剥蚀作用可能影响全球碳循环以至全球气候。白垩纪时期大气中CO2浓度、平均温度较高,是距今最近的“温室地球”时期,研究它的气候演变对认识现今气候环境格局形成及演变具有重要意义。六盘山地区下白垩统六盘山群作为中国西北地区出露较好的陆相地层,是研究白垩纪气候环境变化的理想载体。前人对该地区所做的研究多采用磁化率、色度及孢粉等指标,尚未对沉积物地球化学指标记录的化学风化强度等问题进行研究。本文对下白垩统六盘山群中段沉积岩进行了地球化学元素分析,利用化学风化指数CIA、CIA(molar)与斜长石蚀变指数(PIA)对沉积物记录的风化作用进行了研究,同时结合气候代用指标 CaC03(wt%)、(CaO + Na2O + K20)/A12O3、Si02/A1203、Sr/Ba、Sr/Cu 比值对古气候环境进行了探讨。研究发现,六盘山群中段沉积物元素含量与全球页岩元素平均含量相比,常量元素Mg、Ca明显富集;Si、Al、Fe、Na、P与Ti表现出亏损;K则没有较大变化。亲石元素Sc、Co、Sr、Cs、Hf、W表现为富集;Cr、V、Mn、Rb、Y、Zr、Nb、Th、表现出亏损;Ba、Ce、U没有较大变化。亲铜元素As、Bi表现为富集;Tl、Cu、Pb、Zn、S表现为亏损;Ga没有变化。亲铁元素Ni、Mo表现出亏损;稀土元素Nd表现为亏损。六盘山群沉积物没有经过再循环沉积,可以进行化学风化作用研究。源区岩石矿物中,斜长石与钾长石为4:1,这与野外观察较为一致,源岩可能为海西期花岗岩。沉积物在成岩过程中普遍遭受了钾交代作用。更正后的化学风化指数(CIA)值位于54.41-76.08%之间,平均为64.57%,反映了沉积物源岩中-等的化学风化强度。此外,CIA(molar)值及斜长石蚀变指数(PIA)均显示源岩中-低等风化强度,尚处于脱钠、钙初级风化阶段。风化指数与气候代用指标共同反映六盘山地区在124.97-112.96Ma期间总体为温暖干燥的古气候环境,但存在短尺度时间内温暖湿润的气候。分为三个气候段:125Ma-121.14Ma气候温暖干燥阶段(Ⅰ),其中又分为125-123.09Ma升温阶段(Ⅰa)与123.09-121.14Ma降温阶段(Ⅰb)两个子阶段;121.14-115.04Ma温暖湿润-温暖干燥阶段(Ⅱ),其中又分为121.14-119.46Ma温暖湿润阶段(Ⅱa)与119.46-115.04温暖干燥(Ⅱb)两个子阶段;115.04-112.96 Ma温暖干燥-炎热干燥阶段(Ⅲ),其中又分为115.04-113.92温暖干燥阶段(Ⅲa)与113.92-112.96Ma炎热干燥(Ⅲb)两个子阶段。风化指数反映的气候环境与前人色度、磁化率、粘土矿物和孢粉反映的气候环境进行了对比。发现色度、粘土矿物和孢粉与风化指数反映出的气候环境较为吻合,整体均为温暖干燥。但在具体划分气候细节方面尚有差别。磁化率指标反映了温暖湿润气候,这与风化指数有所出入。可能是由于磁化率指标反映的气候环境具有相对性,风化指数则具有定量性特征所致。