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中国南方有广泛的红土分布，而红土的致色作用的一个主要因素是由于红土中铁元素价态的变化和各种铁矿物组合的差异性。铁矿物在红土形成过程记录了当时气候环境信息，其成分、结构、物理性质和组合特征等在一定程度上能指示剖面的沉积环境变化状况。
本项研究主要应用氢氧化钠(NaOH)热处理的实验方法，结合现代仪器分析技术，X射线衍射(XRD)分析、X射线荧光光谱(XRF)分析、等离子体发射光谱(ICP)分析、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等，对安徽宣城红土剖面的铁矿特征进行了深入研究，并通过其含量及其组合特征识别了研究剖面的古气候环境变化状况。
经大量试验认为，利用氢氧化钠(NaOH)对红土样品进行热处理可以去除一定量的粘土矿物，而其对铁矿物没有破坏影响，从而使铁矿物达到相对富集作用。但试验结果显示，红土样品经NaOH处理之后，只有高岭石的含量被大量减弱，而其他都粘土矿物(包括伊利石，蒙脱石，伊/蒙混层等)的含量不受影响，说明NaOH处理只对高岭石去除产生效果，而处理其他粘土矿物不起作用，而且NaOH处理过程具有很强的经验性。从透射电子显微镜(TEM)测到的结果显示，针铁矿在红土中呈长条型状存在，一般长为60nm左右，宽为15nm左右，而呈规则“网形-布状”区域认为是结晶良好赤铁矿的镜下特征，它们与石英和粘土矿物交错粘附在一起。扫描电子显微镜(SEM)测试结果显示，红粘土中有非常复杂的表面，细粒的铁矿物和石英很容易被吸附而粘贴其表面上。研究结果发现，剖面中全铁含量变化与针铁矿和赤铁矿相对含量并没有必然的相关关系，这是由于铁元素在红土中的存在状态的不稳定性和针铁矿、赤铁矿的特定形成环境所造成。剖面中针铁矿的相对含量比赤铁矿的含量高，说明剖面沉积过程中大多的气候时期都有利于针铁矿的形成，而只有在极少见的干热时期才能使其他铁矿物脱水转化成赤铁矿。从铁矿物的垂向变化来看，剖面中针铁矿除个别几个层位的含量较高外，其他的相对含量比较稳定，而赤铁矿由于赤铁矿的形成受到气候环境限制大，因此其含量变化比较明显，这也是赤铁矿作为主要的气候环境指示剂的原因。
本研究利用铁矿物(主要为针铁矿与赤铁矿)垂向的含量变化与组合特征，结合部分常量矿物和微量元素的不同组合计算出的剖面风化状况，以此来推断红土剖面的气候环境变化。结果认为，安徽宣城红土剖面从中更新世中期至晚更新世，气候环境大体经历了干冷→高温湿热→干凉→干热与湿热交替→干凉→暖湿→干凉的气候更替过程。此研究结果与前人的研究成果有较好的吻合，气候变化趋势与中国第四纪中更新世以来相对应，因此认为，以红土剖面铁矿物含量变化与组合特征来指示与重建其成土过程气候环境是可行的。本结果将为南方红土沉积过程的古气候环境识别提供科学依据，丰富了古气候环境的指示证据。