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濁水溪河口環境之古土壤初步探討

濁水溪河口環境之古土壤初步探討. MSCL 掃瞄. 岩心. 岩心庫保存. Archive. X-ray 掃瞄. 反色射. 陳婷婷、楊仁凱、劉祖乾. 岩心剖半. Working. 拍照. 岩心描述. 取樣 ( 每 10 公分取一公分 ). 國立中山大學海洋地質及化學研究所. 粒徑分析. 秤重 ( 乾重 ). 秤重 ( 濕重 ). 冷凍乾燥. 前言. 研究目的.

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濁水溪河口環境之古土壤初步探討

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  1. 濁水溪河口環境之古土壤初步探討 MSCL掃瞄 岩心 岩心庫保存 Archive X-ray掃瞄 反色射 陳婷婷、楊仁凱、劉祖乾 岩心剖半 Working 拍照 岩心描述 取樣(每10公分取一公分) 國立中山大學海洋地質及化學研究所 粒徑分析 秤重(乾重) 秤重(濕重) 冷凍乾燥 前言 研究目的 古土壤為過去成土環境下形成的土壤,在後來的地質作用過程中被其他沉積物掩埋。大多分布於於第四紀的地層中,更早期的古土壤大多受成岩作用影響不再稱為古土壤。古土壤層為指示陸相沉積環境的重要指標,代表氾濫平原或淺水沼澤湖泊的沉積。保存完整的古土壤紀錄剖面和現代土壤剖面一樣,可分出淋溶層、澱積層與母質層。透過研究土壤的形成和演變,可以幫助我們重建過去沉積環境演進的過程。 本研究利用濁水溪河口三角洲所鑽取之岩心(JDR-S)進行沉積學描述分析、反射色及X-ray掃瞄。透過沉積物表面顏色變化與層理判斷出古土壤層位。此外,反射色分析所提供的岩心顏色(400-700mm)變化資訊,可以代表不同岩性或化學性質的沉積物變化,提供沉積物再進一步化學分析前預覽或事後對比的重要資訊。 本研究於濁水溪河口三角洲鑽取岩心(JDR-S),岩心位置(圖一)為120°14’26.47E,23°49’56.70N,高程4.072公尺,岩心總長104公尺。於實驗室中將岩心剖半後進行一系列的岩心處理如圖二。其中反射色所提供的岩心顏色(400-700mm)變化資訊,可代表不同岩性或化學性質的沉積物變化。本文以反射色測得資料為主其他參數(岩心描述、岩心照片、 MSCL)為輔。 材料與方法 JDR-S 圖一、岩心取樣位置 圖二、岩心處理流程 在(JDR-S)岩心中於-4795公分位置處發現首次出現古土壤層、並於描述過程中觀察到8段古土壤層的層位(圖三 A)。對照岩心照片可觀察出沉積物顏色由棕紅色轉變為灰藍色,其岩性特徵和其他段沉積物明顯不同。圖三B中可藉由反射色得到的參數變化搭配岩心照片比對下,當顏色由較暗的棕紅色慢慢轉變回較亮的灰藍色時,反射的波段與岩心描述中觀察到的顏色變化一致,岩心表面顏色呈棕紅色時a*值會呈現較高的趨勢,亮度值(L*)會相對降低。另外此區域對比到MSCL資料中磁感應率的部份圖三(C),可以發現在硬土層中有較高的磁感應率,推測與古土壤成土過程中鐵錳元素沉澱有關。待沉積物化學成分分析與掃描式電子顯微鏡觀察後將得到進一步的了解。另外與沉積相分析中,潮灘(-4400~-4800公分) 圖三(D)及潮控河口灣(-2400~-2900公分) 圖三(E)沉積相的反射色相比。550mm波段於古土壤層中振幅相較於其他兩沉積相振幅大,且有較強的反射值,可用此來作為界定古土壤層的一個參考依據。此外在潮控河口灣這種砂泥互層的沉積相中,L*的變化也很清楚的界定了沉積物中砂與泥的變化於顏色上的反應。透過反射色分析有助沉積學研究中沉積相的分層判定。 結果與討論 (A) (C) (B) (E) (D) 圖三、(A)JDR-S岩心柱狀圖 (B)為硬土層反射色數據(紅框) (C)為硬土層MSCL數據(紅框) (D)為潮灘沉積物反射色數據(藍框) (E)為潮控河口灣沉積物反射色數據(紫框) 結論 反射色分析所提供的岩心顏色變化資訊,除了可作為沉積物進一步化學分析前預覽或事後對比的重要資訊外。這些沉積物的顏色差異性,不僅代表沉積物的化學組成的特性;更進一步的代表了沉積物來源的不同,由此反射色的資訊將可提供沉積相分析中重要的分層依據。 本研究是由國科會陸源/非陸源物質在高輸砂量之河-海輸運系統中的宿命整合研究總計畫及子計畫:高輸砂量之河-海輸運系統中顆粒動力作用及沈積的綜合研究提供。(NSC99-2611-M-110-005) 致謝

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