Major Element Compositions and Paleoclimatic Implications of Paleo-Regolith on Top Jingeryu Formation in Fangshan, North China
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摘要: 风化壳的元素地球化学组成可以反映风化壳的发育类型及其气候特征，地史时期形成的古风化壳的元素地球化学组成可以揭示古风化壳的类型及其古气候特征.华北地区新元古代晚期（景儿峪组）至寒武纪（府君山组）期间的地层记录缺乏连续性，广泛发育一套典型的古风化壳，该古风化壳的发育过程可能记录了晚新元古代至早寒武纪期间的古气候特点.针对华北房山地区景儿峪组顶部保存的古风化壳中常量元素的组成、元素迁移富集特征和风化系数等分布规律开展了较系统分析，结果表明：（1）SiO2、Al2O3、TFe2O3、CaO是景儿峪组顶部古风化壳的主要组分，Al2O3、TFe2O3、TiO2、K2O在风化壳的中上部相对富集，SiO2则轻微亏损，CaO、Na2O、MgO、P2O5被迁移淋失；（2）硅铝系数、硅铝铁系数、化学蚀变指数（CIA）、残积系数、风化淋溶系数（BA）等地球化学指标的垂向变化特征指示该古风化壳形成于温暖湿润条件下中等强度的化学风化作用，其风化过程可能经历了由较弱至较强再逐渐减弱的演变过程；（3）与现代发育于湖南、贵州、云南等地碳酸盐岩类基岩之上的风化壳元素地球化学特征对比，发现景儿峪组顶部古风化壳的Si淋失度和Fe、Al富集度均较低.综合研究区古风化壳的常量元素地球化学特征，同时结合新元古代晚期至寒武纪的华北板块古纬度迁移特征，认为房山地区景儿峪组顶部发育的古风化壳形成于温暖湿润的亚热带-热带气候，为脱硅富铝化程度较低的硅铝粘土型风化壳.Abstract: The geochemical composition of regolith can reflect its development processes and the background climatic characteristics of weathering processes, and geochemical compositions of the paleo-regolith formed in earth history can reveal the type of paleo-regolith and record paleoclimatic changes. The record between the Late Neoproterozoic (the Jingeryu Formation) and the Cambrian (the Fujunshan Formation) in North China is a stratigraphic hiatus due to the tectonic uplift and erosion. A typical paleo-regolith widely occurs and is supposed to have recorded paleoclimate changes during the Late Neoproterozoic to Early Cambrian. According to the compositions of major elements, enrichment in elemental migrations and coefficient of weathering distribution of paleo-regolith on the topmost Jingeryu Formation in the Fangshan area, North China, this study suggests that:(1) The major element compositions of the paleo-regolith on the topmost Jingeryu Formation are dominated by the elements of SiO2, Al2O3, TFe2O3, CaO. And the elements of Al2O3, TFe2O3, TiO2, K2O are relatively concentrated in the middle-to-upper parts of the regolith while the SiO2 is slightly lost. (2) The vertical variations of geochemical proxies such as SiO2/Al2O3, SiO2/(Al2O3+TFe2O3), chemical index of alteration (CIA), residual coefficient and BA value indicate that the paleo-regolith should have been formed under a warm and humid condition with moderate chemical weathering. The chemical weathering might have gone through an evolution from weak to strong and again to weak in degree. (3) Compared to the element geochemical characteristics of modern regolith on the topmost carbonate settings from Hunan, Guizhou and Yunnan, it is inferred that the paleo-regolith on the topmost Jingeryu Formation has relatively lower deficiency in Si and enrichment in Fe and Al. Consequently, by comprehensive analysis of the geochemical characteristics of paleo-regolith on the topmost Jingeryu Formation and changes in paleo-latitude of the North China block from the Late Neoproterozoic to the Cambria, it is proposed that the paleo-regolith on the topmost Jingeryu Formation might have been formed under conditions of a warm and humid tropical to subtropical climate siallite-clay regolith.
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Key words:
- geochemistry /
- paleo-regolith /
- paleoclimate /
- Fangshan /
- Jingeryu Formation
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0. 引言
风化壳是地表岩石受到风化作用后残留在基岩表面的薄壳，受基岩岩性、形成气候环境及发育时间长短等影响可形成不同类型.热带、亚热带、高寒地带依次分布着红土型、硅铝-粘土型、硅铝-碳酸盐型、硅铝-氯化物-硫酸盐型和碎屑型风化壳；也可根据基岩的类型将风化壳划分为碳酸盐岩风化壳、花岗岩风化壳、碎屑岩风化壳和玄武岩风化壳等(郭文琳和苏文博，2014).已形成的风化壳可被覆盖埋藏而形成古风化壳，它们可能是探讨古气候的重要地质载体.风化壳形成过程中不同元素受温度、水、大气、生物等影响存在有规律的迁移或富集.因而通过风化壳剖面中元素地球化学特征可以重建其形成过程中的古气候信息(White, 1983; Middelburg et al., 1988).
前人对古风化壳的研究主要集中在显生宙以来铁矿(刘幼平等，2017)、稀土矿(Yang et al., 2008；赵芝等，2017)、铝土矿(高兰等，2014)的成因、勘探和碳酸盐岩古风化壳油气储集(Liu et al., 2009；黄建红等，2016)等研究上.同时，利用古风化壳、古土壤、第四纪黄土等元素地球化学特征获得了大量地质历史时期古气候(Sheldon and Tabor, 2009; Schatz et al., 2015)、古温度和古降水量(Óskarsson, 2012; Gallagher and Sheldon, 2013; Retallack, 2015)信息.Ferrier et al. (2016)等利用野外实测数据定量化计算了化学风化强度对风化壳发育的影响；Yang et al. (2016，2018)通过多个化学风化指数探讨了晚古生代冰期风化特征及其与区域岩浆和构造事件之间的关系等.然而，利用我国华北地区新元古代古风化壳元素地球化学特征来反演古气候信息的研究相对较少.前人研究表明华北新元古界晚期青白口系景儿峪组与上覆寒武系府君山组之间的“蓟县运动”导致了2亿多年的沉积间断，发育一套古风化壳(李任伟等，2000；朱士兴等，2012).在此沉积间断期间我国华南地区发育了相对完整的沉积记录，保留有丰富的古气候信息，例如：“雪球”地球事件(Hoffman et al., 1998；Shields-Zhou et al., 2016).本文以北京房山地区出露的4个景儿峪组顶部古风化壳剖面为研究对象，通过研究古风化壳剖面的常量元素组成、迁移特征和分布规律，以及将其与现代风化壳进行对比，初步探讨其古气候意义.本文研究成果对于华北新元古代晚期-寒武纪早期古气候重建具有重要的理论意义，也将有助于丰富北京房山国家地质公园的科研程度和周口店野外地质实践教学基地的教学内容.
1. 区域地质背景
研究区地处北京市西南太行山脉北段、燕山山脉和华北平原接壤地带，大地构造单元隶属于华北克拉通北缘燕山构造带(图 1)(Yan et al., 2011; 张金阳等，2013)，经历了稳定地台、沉积盆地和后期活化改造的复杂地质演化过程.主要地层包括太古宇、中-新元古界、古生界和新生界.本文所研究的古风化壳位于新元古界景儿峪组与上覆寒武系府君山组之间，广泛分布于天津蓟县(童金南等，2013)、北京西山和河北宽城(张巧大等，2002；旷红伟等，2009)等地.
图 1 房山地区地质简图据吕金波等(2016)修改.a.黄院Ⅰ剖面；b.黄院Ⅱ剖面；c.龙宝峪剖面；d.北沟剖面Fig. 1. Simplified geological map of the Fangshan area前人对于景儿峪组顶部古风化壳年龄的报道较少，李明荣等(1996)利用校正后的海绿石40Ar-39Ar年龄推测出景儿峪组年龄界限范围为(900±10)~(810±10) Ma.根据最新国际地层年表和国内区域地层年表划分，青白口纪年龄范围在1 000~780 Ma之间，即新元古代景儿峪组顶界年龄为780 Ma，寒武纪底界为542 Ma(高林志等，2011)，因此景儿峪组顶部风化壳的形成时限最长约238 Ma.
景儿峪组岩性比较稳定，下部为灰白色中、薄层状大理岩夹灰黑色薄层状大理岩，上部为灰黄色钙质板岩(童金南等，2013).其层型剖面位于天津蓟县骆驼岭-老鸹顶一带，次层型剖面为北京门头沟区的青白口剖面(朱士兴等，2012)，原岩为浅灰、紫红、蛋青、黄绿等杂色薄层-中薄层泥晶灰岩、泥灰岩，局部夹有硅质页岩，为浅海潮下低能环境的沉积产物(吕金波等，2016).寒武系府君山组平行不整合于景儿峪组钙质板岩之上，下部为深灰色中-厚层状豹皮灰岩，上部为青灰色中-厚层纹带状结晶灰岩，为潮坪区低能环境沉积产物.
2. 古风化壳野外特征及样品采集
本文4个研究剖面分布于北京市房山区黄院村、龙宝峪村和河北镇长操村，样品均采自采石场人工剥露的新鲜露头(图 1)，分别为黄院Ⅰ剖面(39°41′14″N，115°54′05″E)、黄院Ⅱ剖面(39°41′18″N，115°54′01″E)、龙宝峪剖面(39°41′41″N，115°53′27″E)和长操村北沟剖面(39°50′14″N，115°48′11″E).自下而上大约每隔5 cm进行连续采样，尽量选择受风化作用影响程度小的岩石样品，共采集92块样品.
该古风化壳基岩岩性为土黄色-黄绿色泥质、钙质板岩(图 2，图 3)，野外露头通常呈红褐色、土黄色薄层状，整体致密，最顶部偶见毫米级厚的深褐色-棕褐色泥质薄层.上覆府君山组底部岩性为土黄色薄层泥灰岩，具有明显的成层性，局部可见碳酸盐岩结核、石英砂岩透镜体.风化壳中主要矿物为方解石和石英，此外还含有高岭石等粘土矿物，同时在顶部可见褐铁矿层.风化壳与上覆府君山组豹皮灰岩总体上呈突变接触，接触面不平整；向下渐变过渡至土黄色-黄绿色钙质板岩.虽然研究区景儿峪组地层沉积后由于后期构造运动和岩浆侵入(房山复式岩体)经受了轻微变质作用等影响，但是沉积岩的原始组成和结构构造仍保留原岩的基本特征.
图 2 房山地区景儿峪组与府君山组之间古风化壳剖面顶部露头特征Fig. 2. The outcrop characteristics of paleo-regolith on the top Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area
图 3 房山地区景儿峪组与府君山之间古风化壳剖面野外露头Fig. 3. The outcrops of the paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area3. 研究方法
本文所有样品的元素地球化学组成分析在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室进行.进行室内预处理时，首先用切割机剔除表面风化部分，挑选适量新鲜样品粗碎后再通过玛瑙研钵研磨成细颗粒，然后使用200目铜筛过滤，保证粉末的粒径小于0.074 mm.更换样品过程中用去离子水反复冲洗铜筛和玛瑙研钵，再通过气枪清除杂质和酒精擦拭等步骤来严格避免预处理过程中样品间的混染以及外界物质的污染.
由于母岩中钙含量较高，将样品研磨至200目后用1 mol/L盐酸除去样品中多余的杂质和碳酸钙，从低温缓慢加热至1 000℃进行熔矿，并保温2 h，采用重量法测得吸附水含量和烧失量.然后利用不同的方法对各主量元素的含量进行测试.SiO2含量采用两次盐酸脱水重量法，Al2O3采用氟化物取代EDTA容量法，TFe2O3采用磺基水杨酸光度法，TiO2采用二安替比林甲烷光度法，MnO采用原子吸收光谱法，K2O、Na2O采用原子发射光谱法，P2O5采用磷钼蓝光度法，CaO和MgO用六次甲基四胺-铜试剂沉淀分离-EDTA容量法测得.
化学全岩元素组分分析测试中用到的仪器是TU-1900双光束紫外可见分光光度计和日立ZA3000原子吸收光谱仪，参考标准为GBT/T14506-2010.方法准确且主要元素的分析精度优于6%.测试结果分别见表 1~表 4.
表 1 黄院Ⅰ剖面常量元素含量及风化系数(%)Table Supplementary Table Major element contents and weathering parameters of Huangyuan Ⅰ profile (%)样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 HY-19-1 152.50 4.28 0.14 0.10 6.05 46.61 0.022 0.051 0.014 0.002 0.034 51.97 35.71 1.53 0.00 - - - HY-18-1 125.00 0.61 0.11 0.10 4.81 50.29 0.019 0.038 0.014 0.002 0.035 9.43 5.97 1.52 0.00 - - - HY-17-1 82.00 1.05 0.14 0.20 17.04 35.51 0.016 0.043 0.014 0.005 0.073 12.75 6.67 1.92 0.00 - - - HY-16-1 74.00 17.48 0.29 0.45 15.49 27.75 0.018 0.130 0.016 0.009 0.058 102.47 51.51 1.70 0.01 - - - HY-15-1 70.50 7.66 0.73 0.86 10.50 38.32 0.023 0.260 0.038 0.04 0.099 17.84 10.19 2.28 0.01 - - - 风化板岩 HY-14-1 65.00 42.63 6.14 2.37 0.77 24.76 0.07 2.140 0.270 0.420 0.051 11.80 9.47 2.52 0.13 70.64 0.16 0.74 HY-13-1 65.00 42.65 3.95 1.97 0.50 27.23 0.047 1.280 0.170 0.310 0.060 18.36 13.93 2.69 0.08 71.90 0.10 0.71 HY-12-1 61.50 38.87 5.77 3.67 0.65 26.47 0.063 1.920 0.220 0.240 0.058 11.45 8.15 2.64 0.11 71.58 0.16 0.68 HY-11-1 58.75 46.34 10.44 1.91 0.96 19.05 0.099 3.550 0.470 0.770 0.043 7.55 6.76 2.60 0.27 71.42 0.31 0.63 HY-10-1 55.00 69.95 12.24 0.91 1.18 4.72 0.110 4.220 0.630 0.710 0.011 9.72 9.28 2.57 0.92 71.24 1.09 0.65 HY-9-1 52.25 33.04 3.73 1.02 0.70 32.96 0.044 1.190 0.150 0.260 0.072 15.06 12.82 2.74 0.06 72.20 0.07 0.86 HY-8-1 50.50 32.90 5.52 1.15 0.87 31.33 0.06 1.770 0.250 0.290 0.069 10.13 8.94 2.73 0.09 72.27 0.11 0.79 钙质板岩 HY-7-1 47.25 34.46 4.20 1.91 1.13 30.69 0.048 1.340 0.330 0.280 0.065 13.95 10.81 2.74 0.07 72.26 0.09 1.07 HY-6-1 42.75 36.51 4.98 2.06 1.06 28.97 0.051 1.570 0.190 0.340 0.065 12.46 9.86 2.79 0.09 72.69 0.11 0.92 HY-5-1 38.25 32.65 3.89 1.63 0.96 32.32 0.043 1.210 0.160 0.250 0.076 14.27 11.26 2.81 0.06 72.79 0.08 1.00 HY-4-2 34.25 33.55 2.72 1.47 0.73 33.06 0.037 0.880 0.092 0.240 0.083 20.97 15.60 2.68 0.04 71.64 0.06 1.08 HY-4-1 30.75 29.11 2.67 1.42 0.67 35.52 0.036 0.890 0.110 0.310 0.084 18.53 13.84 2.60 0.04 71.12 0.05 1.05 HY-3-1 22.50 38.42 4.85 1.91 1.28 27.82 0.049 1.470 0.210 0.300 0.069 13.47 10.76 2.89 0.09 73.41 0.11 1.04 HY-2-1 10.25 39.14 7.10 2.40 1.29 25.30 0.064 2.240 0.320 0.480 0.056 9.37 7.71 2.80 0.15 72.89 0.17 0.84 HY-1-2 3.75 37.54 5.88 1.66 1.16 27.85 0.060 2.040 0.240 0.390 0.064 10.85 9.20 2.54 0.11 70.92 0.13 0.91 HY-1-1 1.25 37.48 6.55 1.37 1.13 27.34 0.065 2.220 0.280 0.480 0.066 9.73 8.58 2.60 0.13 71.41 0.14 0.84 表 2 黄院Ⅱ剖面常量元素含量及风化系数(%)Table Supplementary Table Major element contents and weathering parameters of Huangyuan Ⅱ profile (%)样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 HY2-23-1 141.50 1.01 0.071 0.072 8.21 46.11 0.042 0.036 0.016 0.005 0.037 24.18 14.69 0.66 0.00 - - - HY2-22-1 125.50 0.71 0.095 0.130 11.10 42.65 0.029 0.048 0.014 0.005 0.048 12.71 6.79 0.95 0.00 - - - HY2-21-1 114.50 0.98 0.110 0.100 9.73 44.00 0.025 0.059 0.016 0.005 0.045 15.15 9.59 1.05 0.00 - - - HY2-20-3 107.00 12.86 0.270 0.190 3.52 44.54 0.021 0.090 0.016 0.014 0.031 80.97 55.90 2.04 0.00 - - - 风化板岩 HY2-20-2 105.25 49.34 4.490 1.400 0.40 23.39 0.056 1.150 0.160 0.470 0.053 18.68 15.58 3.35 0.10 75.82 0.12 0.55 HY2-20-1 102.75 45.36 4.650 2.500 0.34 24.80 0.060 0.920 0.160 0.350 0.072 16.58 12.35 4.24 0.10 79.55 0.14 0.44 HY2-19-1 99.75 30.14 4.080 2.520 0.32 33.77 0.032 0.560 0.150 0.250 0.042 12.56 9.01 6.18 0.07 85.13 0.09 0.37 HY2-18-1 97.50 30.51 4.060 1.220 0.29 34.51 0.045 0.620 0.180 0.220 0.029 12.78 10.72 5.44 0.06 83.18 0.08 0.38 HY2-17-1 93.50 30.32 4.350 1.830 0.96 33.44 0.068 0.950 0.200 0.180 0.025 11.85 9.34 3.81 0.07 77.61 0.09 0.85 HY2-16-1 90.00 32.71 4.400 1.240 0.57 32.44 0.110 1.040 0.190 0.230 0.023 12.64 10.71 3.36 0.07 74.70 0.09 0.67 HY2-15-1 87.50 24.83 4.620 1.500 1.38 35.93 0.077 1.150 0.210 0.190 0.033 9.14 7.57 3.36 0.07 75.48 0.08 1.09 HY2-14-1 85.00 17.92 2.300 0.550 0.40 43.29 0.030 0.650 0.100 0.170 0.025 13.25 11.49 3.05 0.03 74.10 0.03 0.79 钙质板岩 HY2-13-1 81.50 34.04 4.180 1.080 0.58 32.43 0.043 1.400 0.180 0.230 0.044 13.84 11.89 2.63 0.07 71.57 0.08 0.75 HY2-12-1 78.75 30.36 4.960 1.280 0.83 33.34 0.048 1.700 0.220 0.290 0.042 10.41 8.94 2.58 0.08 71.24 0.09 0.83 HY2-11-1 76.00 31.41 3.460 1.010 0.52 34.33 0.037 1.120 0.140 0.160 0.047 15.43 13.01 2.71 0.05 72.13 0.06 0.77 HY2-10-1 70.00 43.97 7.320 2.840 1.26 22.56 0.070 2.740 0.350 1.140 0.055 10.21 8.19 2.37 0.17 69.56 0.21 0.88 HY2-9-1 62.00 39.18 6.840 2.190 0.90 26.47 0.062 2.440 0.300 0.490 0.054 9.74 8.09 2.49 0.13 70.58 0.16 0.75 HY2-8-1 56.00 41.35 5.860 2.090 0.99 25.58 0.058 2.180 0.270 0.380 0.053 12.00 9.77 2.38 0.12 69.63 0.15 0.87 HY2-7-1 37.00 42.07 6.650 2.70 1.31 24.15 0.064 2.430 0.300 1.240 0.055 10.75 8.54 2.43 0.14 70.02 0.18 0.93 HY2-6-1 29.00 41.37 5.970 2.390 1.14 25.37 0.061 2.220 0.270 1.030 0.061 11.78 9.39 2.38 0.12 69.58 0.15 0.92 HY2-5-1 25.00 35.58 4.850 2.090 1.01 29.88 0.056 1.770 0.210 0.640 0.072 12.47 9.78 2.41 0.09 69.74 0.11 0.97 HY2-4-1 19.75 35.73 4.920 2.360 1.16 29.60 0.051 1.710 0.210 0.660 0.068 12.35 9.45 2.54 0.09 70.86 0.11 1.01 HY2-3-1 15.75 35.79 4.780 2.420 1.24 29.70 0.050 1.600 0.210 0.650 0.071 12.73 9.62 2.63 0.09 71.55 0.11 1.06 HY2-2-1 9.00 47.16 8.000 2.650 1.49 19.99 0.070 2.620 0.360 1.120 0.049 10.02 8.27 2.70 0.20 72.25 0.24 0.86 HY2-1-2 3.75 41.81 6.040 2.730 1.36 24.50 0.061 2.140 0.280 1.120 0.061 11.77 9.14 2.49 0.13 70.54 0.16 0.99 HY2-1-1 1.25 43.51 6.310 2.760 1.33 23.36 0.061 2.190 0.290 0.880 0.059 11.72 9.17 2.55 0.14 71.00 0.18 0.95 表 3 龙宝峪剖面常量元素含量及风化系数(%)Table Supplementary Table Major element contents and weathering parameters of Longbaoyu profile (%)样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 LBY-26 157.5 0.43 0.084 0.12 5.56 48.96 0.007 0.047 0.014 0.005 0.007 8.70 4.55 1.34 0.00 - - - LBY-25 142.5 0.44 0.078 0.17 6.86 47.07 0.007 0.039 0.019 0.007 0.008 9.59 4.01 1.45 0.00 - - - LBY-24 132.5 0.39 0.081 0.14 6.22 48.24 0.006 0.028 0.022 0.007 0.010 8.19 3.89 2.01 0.00 - - - LBY-23 118.5 5.93 1.720 1.17 11.36 37.01 0.011 0.770 0.120 0.032 0.027 5.86 4.09 2.01 0.03 - - - LBY-22 116.5 3.57 0.960 0.69 6.74 44.76 0.008 0.390 0.059 0.021 0.022 6.32 4.34 2.20 0.01 - - - LBY-21 115.5 4.37 1.420 0.88 7.57 42.59 0.008 0.570 0.089 0.032 0.023 5.23 3.75 2.25 0.02 - - - LBY-20 114.5 7.81 2.010 1.48 12.12 34.53 0.010 0.840 0.130 0.037 0.033 6.61 4.50 2.17 0.03 - - - LBY-19 113.5 19.74 5.940 2.46 13.82 22.32 0.022 2.500 0.400 0.100 0.038 5.65 4.47 2.16 0.14 - - - LBY-18 111.5 25.02 5.540 1.93 9.04 25.87 0.019 2.300 0.350 0.120 0.035 7.68 6.28 2.19 0.11 - - - LBY-17 106.0 3.21 0.130 0.20 4.72 48.80 0.006 0.039 0.022 0.007 0.031 41.98 21.19 2.49 0.00 - - - LBY-16 100.5 0.86 0.140 0.14 3.95 50.81 0.006 0.053 0.022 0.009 0.028 10.44 6.38 2.08 0.00 - - - 风化板岩 LBY-15 98.0 60.7 3.430 1.50 0.42 18.05 0.037 1.160 0.140 0.330 0.037 30.08 23.53 2.60 0.10 71.30 0.13 0.71 LBY-14 96.0 55.76 2.610 0.79 0.27 22.11 0.031 0.880 0.095 0.240 0.035 36.32 30.44 2.59 0.06 71.18 0.08 0.67 LBY-13 94.0 47.1 3.180 1.11 0.30 26.27 0.039 1.060 0.110 0.320 0.047 25.18 20.60 2.62 0.06 71.32 0.08 0.64 LBY-12 92.0 42.43 3.040 1.43 0.30 28.69 0.036 1.040 0.110 0.300 0.058 23.73 18.25 2.56 0.06 70.91 0.07 0.66 LBY-11 89.5 46.23 3.330 1.40 0.40 26.36 0.039 1.170 0.140 0.310 0.054 23.60 18.61 2.50 0.07 70.43 0.09 0.73 LBY-10 86.5 44.53 4.280 1.51 0.49 26.32 0.051 1.420 0.170 0.460 0.064 17.69 14.44 2.63 0.09 71.47 0.11 0.69 LBY-09 83.5 37.11 4.810 1.83 0.86 29.44 0.050 1.720 0.240 0.440 0.088 13.12 10.56 2.47 0.09 70.31 0.11 0.88 LBY-08 81.0 34.99 5.710 2.52 1.19 29.17 0.054 1.950 0.270 0.480 0.073 10.42 8.13 2.59 0.10 71.34 0.13 0.93 钙质板岩 LBY-07 77.5 39.36 5.960 2.63 1.36 26.35 0.056 2.050 0.290 0.250 0.071 11.23 8.76 2.57 0.12 71.22 0.15 0.99 LBY-06 67.5 32.62 6.220 3.08 1.51 29.72 0.055 2.050 0.250 0.430 0.080 8.92 6.78 2.69 0.11 72.11 0.14 1.01 LBY-05 52.5 34.68 5.200 2.46 1.46 29.65 0.047 1.640 0.240 0.160 0.085 11.34 8.71 2.80 0.09 72.89 0.12 1.09 LBY-04 42.5 28.06 3.760 1.87 1.07 35.33 0.032 1.220 0.150 0.460 0.097 12.69 9.63 2.73 0.06 72.46 0.07 1.11 LBY-03 32.5 38.68 6.350 2.86 1.59 26.27 0.056 2.030 0.250 1.050 0.080 10.36 8.05 2.77 0.13 72.68 0.16 1.01 LBY-02 17.5 48.24 5.910 3.09 1.62 20.58 0.120 1.680 0.310 1.320 0.081 13.88 10.41 2.93 0.15 72.71 0.19 1.07 LBY-01 2.5 45.92 5.760 2.53 1.51 22.82 0.240 1.590 0.230 1.070 0.100 13.55 10.59 2.72 0.13 69.61 0.16 1.11 表 4 北沟剖面常量元素含量及风化系数(%)Table Supplementary Table Major element contents and weathering parameters of Beigou profile (%)样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 BG-19 689.50 0.69 0.130 0.100 2.34 53.14 0.006 0.048 0.014 0.005 0.007 9.02 6.05 2.10 0.00 - - - BG-18 679.50 0.32 0.031 0.058 1.38 54.53 0.004 0.016 0.011 0.002 0.006 17.55 8.00 1.29 0.00 - - - BG-17 674.50 0.55 0.130 0.100 1.52 54.25 0.004 0.031 0.014 0.002 0.007 7.19 4.83 3.23 0.00 - - - BG-16 665.50 0.70 0.071 0.100 1.66 53.91 0.005 0.033 0.016 0.000 0.008 16.76 8.83 1.61 0.00 - - - BG-15 652.00 0.82 0.097 0.130 2.34 53.01 0.006 0.043 0.011 0.000 0.009 14.37 7.75 1.72 0.00 - - - BG-14 642.50 0.37 0.130 0.190 7.02 47.43 0.008 0.046 0.011 0.002 0.016 4.84 2.50 2.06 0.00 - - - BG-13 632.50 4.76 0.071 0.400 18.00 31.80 0.011 0.030 0.008 0.007 0.029 113.97 24.82 1.40 0.00 - - - BG-12 622.00 1.63 0.110 0.750 19.08 31.90 0.006 0.042 0.014 0.014 0.055 25.19 4.71 1.98 0.00 - - - BG-11 613.50 3.27 0.930 0.890 19.10 30.12 0.016 0.380 0.068 0.032 0.035 5.98 3.71 2.12 0.02 - - - 风化板岩 BG-10 601.00 4.90 1.460 0.940 19.44 28.61 0.071 0.460 0.097 0.037 0.036 5.71 4.05 2.37 0.03 66.58 0.02 34.46 BG-09 583.00 7.09 2.430 1.220 18.74 27.39 0.026 0.970 0.150 0.044 0.041 4.96 3.76 2.22 0.05 68.10 0.03 20.13 BG-08 567.50 9.89 2.430 1.310 17.94 26.44 0.023 0.900 0.160 0.051 0.044 6.92 5.15 2.40 0.05 69.78 0.03 19.26 BG-07 555.00 14.92 4.280 1.830 15.92 24.04 0.042 1.560 0.250 0.081 0.043 5.93 4.66 2.43 0.09 70.04 0.06 9.91 BG-06 510.00 17.75 5.620 0.990 15.36 22.71 0.140 2.010 0.340 0.078 0.042 5.37 4.83 2.33 0.13 68.02 0.08 7.44 BG-05 480.00 24.72 6.690 2.910 13.00 19.80 0.330 2.240 0.450 0.120 0.055 6.28 4.92 2.25 0.17 65.55 0.12 5.48 钙质板岩 BG-04 460.00 23.70 6.250 2.950 13.96 19.59 0.340 2.090 0.400 0.100 0.061 6.45 4.96 2.21 0.16 64.86 0.11 6.24 BG-03 153.00 32.92 4.490 1.450 0.88 32.00 0.053 1.590 0.190 0.530 0.066 12.46 10.34 2.48 0.07 70.27 0.09 0.92 BG-02 142.50 32.42 3.280 1.470 0.88 33.02 0.041 1.250 0.160 0.340 0.074 16.80 13.07 2.30 0.05 68.74 0.07 1.14 BG-01 3.75 31.08 2.720 1.630 0.82 34.36 0.039 1.050 0.110 0.280 0.081 19.43 14.06 2.26 0.04 68.21 0.06 1.23 注：表 1~4中主量元素氧化物以百分含量(%)表示；CIA=[Al2O3/(Al2O3+CaO*+K2O+Na2O)]×100，n(CaO*)=n(CaO)-10/3·n(P2O5)；残积系数表达式为(Al2O3+Fe2O3)/(CaO+Na2O+MgO)；BA=[(CaO*+Na2O+K2O+MgO)/Al2O3]×100；受岩性影响“—”表示未求府君山组豹皮灰岩中的CIA、残积系数和BA值. 4. 结果与讨论
4.1 常量元素分布特征
常量元素测试结果显示元素在各风化壳剖面垂向上存在明显变化(图 4).
图 4 房山地区景儿峪组-府君山组之间古风化壳剖面常量元素质量百分含量变化曲线Fig. 4. The variations of major element contents in the paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area黄院Ⅰ剖面(表 1)中SiO2、Al2O3、TFe2O3、TiO2自下而上呈现亏损-富集-亏损的相似变化趋势，在古风化壳中上部55 cm处出现峰值，随后递减；CaO、MgO、MnO含量逐渐减少，至55 cm处出现最低值；K2O、Na2O、P2O5含量低，在风化壳中上部轻微富集后急剧降低.
黄院Ⅱ剖面(表 2)中SiO2、Al2O3、TFe2O3、TiO2波动递减至85 cm处，随后轻微富集；CaO、MgO逐渐淋失且在风化壳中部出现较大波动；MnO、K2O、Na2O、P2O5步调相似，在风化壳中上部85 cm处出现最低值，随后轻微富集.
龙宝峪剖面(表 3)：Al2O3、TFe2O3变化相似，但与SiO2相反，SiO2在靠近风化壳顶部时富集，而Al2O3、TFe2O3均轻微亏损；其他常量元素CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、TiO2、MnO均不同程度淋失，K2O、Na2O、P2O5在风化壳上部略有富集.
北沟剖面(表 4)中SiO2、Al2O3、TFe2O3、TiO2、MnO等氧化物自下而上含量降低；CaO、MgO递增；K2O、Na2O、P2O5波动递减，但在风化壳中部略有富集.
房山地区景儿峪组古风化壳剖面中常量元素的变化与一般残积型风化壳不同.通常，风化壳的发育是通过风化前锋向下推进来完成的.即在垂直方向上由底部到顶部，风化壳的风化程度自弱至强，元素的迁移也会出现由弱到强的规律变化(熊志方和龚一鸣，2006；冯志刚等，2013).但本文研究的古风化壳中常量元素的迁移变化较复杂，整体表现出元素迁移能力自下而上由较弱-较强-较弱的复杂变化.综合本文4个研究剖面，常量元素氧化物具有以下特征：(1)SiO2、Al2O3、TFe2O3、CaO是房山地区景儿峪组顶部古风化壳的主要元素组成，MgO、K2O、Na2O、P2O5、MnO、TiO2等含量较低.(2)TiO2、SiO2、Al2O3呈现相似变化趋势，K2O与Na2O曲线形态变化一致，从母岩至风化壳大量淋失，但在黄院Ⅰ、黄院Ⅱ两个风化壳剖面上部轻微富集；CaO、MgO化学性质相近，进入风化壳后急剧减少，但在北沟剖面中CaO、MgO相对富集.(3)Fe2O3含量在风化壳中上部富集.
前人研究表明，碳酸盐岩型风化壳形成时存在体积大幅缩小的变化，同时碳酸盐矿物受风化作用快速淋失导致此类风化壳较薄，很难区分出明显的半风化层(冯志刚等，2013).从野外露头和常量元素的变化特征来看，景儿峪组与府君山组之间的古风化壳顶界清晰，但其底界通常渐变过渡至下伏钙质板岩，无法在野外露头区分半风化层.笔者根据常量元素的迁移特征，精细地划分出了古风化壳剖面的底界.黄院Ⅰ剖面0~30 cm处各氧化物的含量变化极小，而在30 cm以上呈现不同程度的波动，碱金属与碱土金属轻微亏损、稳定矿物出现富集，风化壳底界位于30 cm处，即0~30 cm为母岩，风化壳厚约35 cm；黄院Ⅱ剖面9 cm以下的样品中各氧化物含量变化微弱，其上至风化壳顶部出现较大变化，风化壳底界位于9 cm处，即0~9 cm为母岩，风化壳厚约96 cm；龙宝峪剖面0~30 cm范围内除Na2O外，其他常量元素含量变化极小，32.5 cm以上开始出现SiO2含量减少和Al2O3、Fe2O3含量增加的变化，风化壳底界位于30 cm处，0~32.5 cm为母岩，风化壳厚约65.5 cm；北沟剖面由于受到第四纪沉积物的覆盖，景儿峪组样品数量较少，但从常量元素变化来看剖面底部样品各氧化物含量较稳定，从142 cm以上至风化壳顶部出现不同程度的变化，风化壳底界位于153 cm处，即0~153 cm为母岩，风化壳厚约448 cm.
景儿峪组顶部古风化壳剖面常量元素变化特征显示，各剖面氧化物含量都存在自下而上从稳定到突变的过程，代表着母岩-风化壳的元素含量变化.同时，元素所反映的风化层厚度在横向上存在变化，可能反映4个剖面当时所在的古地形地貌或古地理位置有一定差别.
4.2 元素的迁移富集特征
元素的迁移和富集特征可以从侧面反映剖面的化学风化作用程度.风化作用过程中常量元素的绝对含量往往不能反映其真实的化学元素迁移特征，易迁移元素被带出后会直接造成样品中稳定元素的残留富集，从而掩盖了元素变化的实际过程.为了解风化剖面中常量元素的活动性，笔者引入元素迁移因子(mobility factor, MF).其定义为：MFX=(X/R)样品/(X/R)母岩(Middelburg et al., 1988; Song et al., 2006；陈武等，2010).其中(X/R)样品和(X/R)母岩分别为样品和母岩中组分X和参比元素R的质量比.根据MFX值的大小判断元素在风化剖面中的迁移富集特征：当MFX＜1时，表明元素X相对参比元素迁出；当MFX＞1时，表明元素X相对富集；当MFX=1时，则表示该元素相对稳定.本文利用常量元素的迁移特征精细地划分出了风化壳的底界，将半风化层以下的样品作为母岩，取各常量元素氧化物的平均值来探讨元素的迁移富集特征.
由于元素Ti在风化过程中溶解度低，并且在弱酸性、中性、碱性等多种环境中保持稳定(顾尚义等，2002；高杰等，2016)，因此本文将Ti作为参比元素进行古风化壳元素迁移因子的计算.计算结果显示：除北沟剖面外，房山地区景儿峪组古风化壳剖面具有“相对富SiO2、Al2O3、TFe2O3、TiO2，贫MgO、MnO、P2O5”的特征(图 5).
图 5 景儿峪组与府君山组之间古风化壳中常量元素迁移因子示意图Fig. 5. The diagram of the major element mobility factors in paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formationsK2O、Na2O、P2O5、MnO等常量元素从剖面底部向上整体表现为亏损；MgO除了在北沟剖面中富集外，在其他剖面均有较大的淋失；CaO在风化壳中部淋失率最大，靠近顶部轻微富集.SiO2、Al2O3、TFe2O3自下而上先亏损，在风化壳中上部呈增强的趋势(图 4).这种变化说明剖面上段的风化及淋溶作用程度相对弱于剖面下段，反映了景儿峪组晚期地层遭受剥蚀风化时经历了由较弱-较强-较弱的风化强度.
由元素的迁移序列可知，K、Ca、Na、Mg是易迁移元素，P、Mn和硅酸盐中的Si是可迁移元素，Fe、Al、Ti是惰性元素，石英中的Si是不迁移元素(Gay and Grandstaff, 1980；冯志刚等，2007).随着风化作用的进行，不同元素迁移程度存在差异.通常，Ti和Al元素性质稳定，常赋存于粘土中(郭媛媛等，2013)，所以风化壳中存在Ti、Al等元素的富集现象(Hong et al., 2013).Fe元素在自然界中相对稳定，房山地区景儿峪组顶部古风化壳中常出现Fe元素的富集，这与野外露头观察到的褐铁矿层有关.景儿峪组下部地层中含有黄铁矿，在风化过程中Fe2+被氧化为Fe3+后以氢氧化物的形式沉淀，脱水形成褐铁矿、赤铁矿和针铁矿等残留下来，使得古风化壳上部Fe2O3富集.Si是典型的亲氧元素，在自然界中易与氧结合形成[SiO4]4-四面体，硅氧四面体以不同形式结合生成各种硅酸盐矿物.硅酸盐中的SiO2可以随着风化作用的不断加强而移失，而石英中的SiO2由于溶解度很低，在其他硅酸盐矿物被破坏或转变为粘土矿物后仍可保留.由于长石和云母类矿物在表生条件下容易转变为粘土矿物，这就使得Si在古风化壳中相对富集.
CaO和MgO含量除北沟剖面外，均表现为强烈淋失，但在风化壳顶部有轻微富集的趋势.CaO和MgO的淋失是碳酸盐岩风化壳的典型特征，顶部出现轻微富集可能代表了风化强度的减弱，也可能与上覆豹皮灰岩受到流水溶蚀而携带至风化壳中上部堆积有关；K2O、Na2O化学性质相似，通常在表生环境中表现为亏损特征，但在本文古风化壳剖面中上部K2O表现为轻微富集.笔者认为风化过程中K、Na、Al等元素易吸附于粘土矿物中引起富集，另外该古风化壳年代较老，可能会有变质流体的交代作用，导致K元素含量升高(Sheldon and Tabor, 2009; 文星跃等，2015).
4.3 化学风化强度分析
岩石在遭受风化时，化学风化作用的强弱深刻影响着常量元素的地球化学行为，处于不同风化程度的风化壳，元素的组成是不同的(冯志刚等，2007).前人在风化壳地球化学研究中，通常采用元素氧化物的分子比值来表征化学风化强度(熊平生，2015).本文选用硅铝系数SiO2/Al2O3、硅铝铁系数SiO2/(Al2O3+Fe2O3)、Al2O3/(Na2O+K2O)、Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)、化学蚀变指数(CIA)、残积系数、风化淋溶系数(BA)这7种风化系数(图 6，表 1~4)来判断房山地区景儿峪组古风化壳剖面的风化强度特征(为表述简洁，下文中分别用S/A、S/R、A/NK、A/CNK来表示前4种风化系数).
图 6 房山地区景儿峪组与府君山组之间古风化壳剖面风化强度特征变化Fig. 6. Changes in weathering intensity of the paleo-regoUth between Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area4.3.1 硅铝系数、硅铝铁系数、铝饱和度
硅铝系数(S/A)和硅铝铁系数(S/R)可以反映Si元素的淋失和Fe、Al元素的富集，常作为表生风化作用强度的重要指标，其值越小，风化强度越大(冯志刚等，2002；Qiu et al., 2014)；A/NK、A/CNK反映碱金属与碱土金属的淋失程度，其值越大，风化强度越大.黄院Ⅰ剖面0~30 cm处S/A、S/R变化极小，30~55 cm范围内逐渐减小，靠近风化壳顶部时有所回升；A/NK、A/CNK值与S/A、S/R变化相反，0~30 cm处变化较小，30~55 cm范围内逐渐增大，随后逐渐递减，反映了古风化壳剖面风化强度由强至弱的变化.黄院Ⅱ剖面中S/A、S/R在0~9 cm范围内稳定，9~85 cm波动减小随后略微增大；A/NK值在风化壳下部变化不大，在中上部达到最大值后迅速降低，A/CNK值先波动增大，然后迅速减小，在风化壳顶部有所回升，反映剖面风化强度由强到弱的整体变化.龙宝峪剖面中S/A、S/R在0~32 cm范围内保持稳定，32.0~77.5 cm处逐渐减小随后递增至风化壳顶部；相反地，A/NK、A/CNK值呈现先增大，从风化壳中部向上逐渐递减的趋势，反映剖面风化强度由强到弱的整体变化.北沟剖面中S/A、S/R在142.5~480 cm范围内逐渐降低，在风化壳上部出现波动，但变化很小；A/NK、A/CNK值先增大后逐渐减小，反映剖面经历了“较弱-较强-较弱”的风化作用(图 6，表 1~4).
4.3.2 化学蚀变指数
化学蚀变指数(CIA)是判断沉积物化学风化程度的重要指标(Nesbitt and Young, 1982)，CIA值越大则风化作用越强.表达式为：[Al2O3/(Al2O3+CaO*+K2O+Na2O)]×100，分子式均为氧化物分子摩尔数(王自强等，2006; Goldberg and Humayun, 2010).式中CaO*指硅酸盐中的氧化钙，其计算和校正公式为：n(CaO*)=n(CaO)-10/3·n(P2O5)，若校正后的CaO摩尔数小于Na2O摩尔数，则采用校正后的CaO摩尔数作为CaO的摩尔数；相反，则采用Na2O摩尔数作为CaO的摩尔数(McLennan, 1993; Yan et al., 2011).在进行常量元素测试前，用1 mol/L的盐酸除去样品中多余的杂质和碳酸钙，再对其中的不溶物质进行常量元素测试.将房山地区4个古风化壳剖面中母岩样品的Al2O3、K2O、CaO*+Na2O含量投到A-CN-K三角图中，发现各样品点分布相对集中，并且K2O含量较低，表明样品所受的钾交代作用较弱.CIA主要受到母岩岩性、搬运过程及沉积环境等的影响(Bahlburg and Dobrzinski, 2011).通常，CIA值介于50~65，反映寒冷干燥的气候条件下低等的化学风化程度；CIA值为65~85之间代表温暖湿润条件下中等的化学风化程度；CIA值为85~100之间反映炎热、潮湿气候条件下的强风化程度(Fedo et al., 1995; Yan et al., 2010).本文利用常量元素的分布特征精细地划分出了风化壳的底界，因此将下部基岩的化学蚀变指数(CIA)作为新元古代晚期景儿峪组顶部古气候信息的参考值.从4个风化壳剖面母岩CIA值来看，黄院Ⅰ剖面中母岩CIA平均值为72.0，黄院Ⅱ剖面为70.7，龙宝峪剖面为71.2，北沟剖面为68.2.各个剖面母岩化学蚀变指数在65~85之间变化，反映景儿峪组晚期处于温暖湿润条件下中等的化学风化强度，与硅铝系数(S/A)、硅铝铁系数(S/R)步调基本一致，大致可以划分出风化作用“较弱-较强-较弱”的变化趋势(图 6，表 1~4).
4.3.3 残积系数
残积系数能够反映Ca、Mg、Na等元素的淋溶和Al、Fe元素的富集，表达式为：(Al2O3+Fe2O3)/(CaO+Na2O+MgO)(郭媛媛等，2013).气候温暖湿润时风化程度加深，CaO、Na2O、K2O减少，而Al2O3、Fe2O3含量相对稳定，因此风化过程中残积系数越高，反映风化强度越大(郭媛媛等，2013；徐树建等，2016).从图中可以看出残积系数与A/CNK呈现一致的变化趋势，其值在4个古风化壳剖面中先增大，后逐渐降低，反映出风化强度“较弱-较强-较弱”的变化趋势(图 6，表 1~4).
4.3.4 风化淋溶系数
风化淋溶系数(BA)作为常用的风化指标，可以反映岩基的淋溶状况，表达式为：BA=[(CaO*+Na2O+K2O+MgO)/Al2O3]×100，式中分子式均为氧化物分子摩尔数(许良峰等，2010；杨艳芳等，2010).前人研究表明，BA值越小，易迁移元素的淋溶作用越强，反映化学风化作用越强(图 6，表 1~4).黄院Ⅰ、Ⅱ剖面、龙宝峪剖面和北沟剖面中风化淋溶系数(BA)均在1左右变化，并且表现出完全一致的变化趋势，自下而上逐渐降低，在古风化壳中上部逐渐递增，表现出风化作用“由弱至强，再逐渐变弱”的趋势.
通过常量元素的迁移和风化系数的变化特征可以看出，房山地区景儿峪组顶部古风化壳风化强度从底部到顶部并没有表现出单一的增大趋势，而是在中等化学风化程度背景下表现出明显“自下而上较弱-较强-较弱”的复杂变化特征：即从母岩进入风化壳后风化强度自下而上逐渐增大，而靠近风化壳顶部时风化强度又明显减弱.
4.4 景儿峪组顶部古风化壳与现代风化壳的对比
景儿峪组顶部古风化壳野外露头呈土黄-黄褐色，母岩为景儿峪组钙质板岩.位于天津蓟县的青白口系标准剖面中的景儿峪组为泥质灰岩，房山地区景儿峪组地层沉积后虽然经受了轻微变质作用，但其原始成分及结构、构造仍保留原岩基本特征.因此，将本文研究的古风化壳与吉首、贵阳、昆明基岩为灰岩或泥质灰岩的现代风化壳进行对比.由表 5可知，房山地区古风化壳剖面SiO2/Al2O3与SiO2/(Al2O3+Fe2O3)值普遍较高，表明房山地区风化壳处于中等风化强度，且脱硅富铝程度较低.
表 5 景儿峪组与府君山组之间古风壳与现代风化壳风化系数统计表Table Supplementary Table The statistic of weathering coefficient in paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations and modern regolith sections剖面 CIA(%) S/A S/R 资料来源 范围 均值 范围 均值 范围 均值 黄院Ⅰ 71.41~73.41 72.16 7.55~20.97 13.69 6.76~15.60 10.89 本文研究数据 黄院Ⅱ 70.00~70.54 70.77 9.14~18.68 12.43 7.57~15.58 10.04 龙宝峪 69.61~72.71 71.51 8.92~36.32 18.05 6.78~30.44 14.34 北沟 68.21 68.21 4.96~16.80 7.88 3.76~13.07 6.19 贵阳BY-Ⅱ 67.70~84.20 77.00 12.26~27.64 19.55 9.87~20.08 14.90 (Liu et al., 2013) 昆明石林 95.93~96.88 96.46 2.73~10.88 6.29 2.03~7.47 4.39 (张涛等，2017) 湖南吉首 58.13~76.75 69.81 3.64~5.73 4.15 3.02~5.33 3.47 (王世杰等，2002) 前人研究表明SiO2-Al2O3-Fe2O3三角图解可以反映风化壳的红土化进程，进而反映Si、Al、Fe元素的迁移富集情况(Marker et al., 2002；熊志方和龚一鸣，2006).将房山地区4个古风化壳剖面和其他地区剖面中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量投到三角图中发现(图 7)，吉首、贵阳、昆明等地剖面风化壳中的SiO2、Al2O3、Fe2O3含量普遍高于房山地区古风化壳，表明景儿峪组顶部古风化壳Si的淋失程度和Al、Fe的富集程度均较低.同时，从SiO2-Al2O3-Fe2O3三角图中可以看出房山地区古风化壳的数据点与贵阳BY-Ⅱ剖面的数据点叠加在一起，而与昆明风化壳剖面的部分数据点位置相近，反映房山地区景儿峪组古风化壳与云贵高原现代风化壳的气候背景相似.前人研究结果显示，云贵高原碳酸盐岩风化壳受典型的亚热带季风性湿润气候控制，处于中等化学风化程度(曹万杰等，2012；张莉等，2015).
图 7 房山地区景儿峪组-府君山组之间古风化壳与中国南方现代风化壳SiO2-Al2O3-Fe2O3图Fig. 7. The diagram of SiO2-Al2O3-Fe2O3 compositions within the paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan in Fangshan area and the modern regolith sections from South China4.5 景儿峪组晚期—府君山组古气候环境
新元古代晚期，地球上曾发生过全球性的冰川作用.冰川作用最强烈时赤道地区也全被冰雪覆盖，致使地球变成了冰雪封冻的“雪球”(Hoffman et al., 1998; Shields-Zhou et al., 2016).年代地层学、岩石学和同位素地球化学特征指示了我国华南新元古界也存在冰期沉积记录(王自强等，2006；齐靓等，2015).然而，华北地区却因为“蓟县运动”而存在2亿多年的沉积间断，缺失了同期南方地层所保留的古气候记录.
房山地区4个古风化壳剖面中母岩CIA值在65~85之间变化，反映景儿峪组晚期处于温暖湿润的中等化学风化程度；S/A、S/R、A/NK、A/CNK等风化系数一致反映该古风化壳剖面形成于温暖湿润的气候条件.利用古地磁数据恢复地质历史时期全球古板块的古地理位置，对于古气候的重建和生物早期演化具有重要意义.依据最新的全球古地磁数据和区域地质资料对寒武纪全球古板块位置进行恢复(Zhang et al., 2000; Veevers, 2004; Li et al., 2013; 周肖贝等，2014)，发现新元古代-寒武纪时期华北板块主要位于北纬30°和赤道之间，属于亚热带-热带气候，这与上文中得出的风化系数及剖面对比所揭示的气候背景等结果一致，反映房山地区新元古界景儿峪组顶部古风化壳是形成于亚热带-热带气候环境的硅铝粘土型风化壳.
5. 结论
(1) 房山地区景儿峪组顶部古风化壳中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO是主要元素组分.SiO2在剖面中轻微亏损，Al2O3、Fe2O3、TiO2轻微富集，CaO、Na2O、MgO迁移淋失.CaO在古风化壳中上部的轻微富集可能与流水对上覆灰岩地层的淋溶和风化强度的减弱有关；而K元素在剖面中轻微富集，可能是由于K元素易吸附于粘土矿物以及与后期的流体交代作用的影响有关.
(2) 根据常量元素分布特征，精细地划分出了该古风化壳的底界，显示各风化壳剖面的风化层厚度不一，反映当时各剖面古地形地貌或古地理位置有细微差别.
(3) 硅铝系数SiO2/Al2O3、硅铝铁系数SiO2/(Al2O3+Fe2O3)、Al2O3/(Na2O+K2O)、Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)、化学蚀变指数(CIA)、残积系数、风化淋溶系数(BA)等风化系数指示该古风化壳处于温暖湿润的中等化学风化程度，自下而上呈现出“较弱-较强-较弱”的复杂风化作用过程.
(4) 与现代风化壳对比后认为房山地区景儿峪组顶部古风化壳的SiO2、Al2O3、Fe2O3含量低，Si的淋失度和Fe、Al的富集程度均较低.结合华北板块新元古代-寒武纪古地理位置，认为房山地区景儿峪组顶部古风化壳为亚热带-热带气候条件下的硅铝粘土型风化壳.
致谢: 野外样品采集和室内前处理过程中，北京市房山区上方山国家森林公园管理处朱仕学主任和周口店实践教学团队队长王国庆副教授为论文的顺利完成提供了帮助，王广哲、曹炀、岑越、刘爽给予了大力支持，中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室肖红艳老师在样品分析测试过程中给予了指导，匿名审稿专家提供了宝贵建议，在此致以衷心的感谢! -
图 1 房山地区地质简图
据吕金波等(2016)修改.a.黄院Ⅰ剖面；b.黄院Ⅱ剖面；c.龙宝峪剖面；d.北沟剖面
Fig. 1. Simplified geological map of the Fangshan area
图 2 房山地区景儿峪组与府君山组之间古风化壳剖面顶部露头特征
Fig. 2. The outcrop characteristics of paleo-regolith on the top Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area
图 3 房山地区景儿峪组与府君山之间古风化壳剖面野外露头
Fig. 3. The outcrops of the paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area
图 4 房山地区景儿峪组-府君山组之间古风化壳剖面常量元素质量百分含量变化曲线
Fig. 4. The variations of major element contents in the paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area
图 5 景儿峪组与府君山组之间古风化壳中常量元素迁移因子示意图
Fig. 5. The diagram of the major element mobility factors in paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations
图 6 房山地区景儿峪组与府君山组之间古风化壳剖面风化强度特征变化
Fig. 6. Changes in weathering intensity of the paleo-regoUth between Jingeryu and Fujunshan formations in Fangshan area
图 7 房山地区景儿峪组-府君山组之间古风化壳与中国南方现代风化壳SiO2-Al2O3-Fe2O3图
Fig. 7. The diagram of SiO2-Al2O3-Fe2O3 compositions within the paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan in Fangshan area and the modern regolith sections from South China
表 1 黄院Ⅰ剖面常量元素含量及风化系数(%)
Table 1. Major element contents and weathering parameters of Huangyuan Ⅰ profile (%)
样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 HY-19-1 152.50 4.28 0.14 0.10 6.05 46.61 0.022 0.051 0.014 0.002 0.034 51.97 35.71 1.53 0.00 - - - HY-18-1 125.00 0.61 0.11 0.10 4.81 50.29 0.019 0.038 0.014 0.002 0.035 9.43 5.97 1.52 0.00 - - - HY-17-1 82.00 1.05 0.14 0.20 17.04 35.51 0.016 0.043 0.014 0.005 0.073 12.75 6.67 1.92 0.00 - - - HY-16-1 74.00 17.48 0.29 0.45 15.49 27.75 0.018 0.130 0.016 0.009 0.058 102.47 51.51 1.70 0.01 - - - HY-15-1 70.50 7.66 0.73 0.86 10.50 38.32 0.023 0.260 0.038 0.04 0.099 17.84 10.19 2.28 0.01 - - - 风化板岩 HY-14-1 65.00 42.63 6.14 2.37 0.77 24.76 0.07 2.140 0.270 0.420 0.051 11.80 9.47 2.52 0.13 70.64 0.16 0.74 HY-13-1 65.00 42.65 3.95 1.97 0.50 27.23 0.047 1.280 0.170 0.310 0.060 18.36 13.93 2.69 0.08 71.90 0.10 0.71 HY-12-1 61.50 38.87 5.77 3.67 0.65 26.47 0.063 1.920 0.220 0.240 0.058 11.45 8.15 2.64 0.11 71.58 0.16 0.68 HY-11-1 58.75 46.34 10.44 1.91 0.96 19.05 0.099 3.550 0.470 0.770 0.043 7.55 6.76 2.60 0.27 71.42 0.31 0.63 HY-10-1 55.00 69.95 12.24 0.91 1.18 4.72 0.110 4.220 0.630 0.710 0.011 9.72 9.28 2.57 0.92 71.24 1.09 0.65 HY-9-1 52.25 33.04 3.73 1.02 0.70 32.96 0.044 1.190 0.150 0.260 0.072 15.06 12.82 2.74 0.06 72.20 0.07 0.86 HY-8-1 50.50 32.90 5.52 1.15 0.87 31.33 0.06 1.770 0.250 0.290 0.069 10.13 8.94 2.73 0.09 72.27 0.11 0.79 钙质板岩 HY-7-1 47.25 34.46 4.20 1.91 1.13 30.69 0.048 1.340 0.330 0.280 0.065 13.95 10.81 2.74 0.07 72.26 0.09 1.07 HY-6-1 42.75 36.51 4.98 2.06 1.06 28.97 0.051 1.570 0.190 0.340 0.065 12.46 9.86 2.79 0.09 72.69 0.11 0.92 HY-5-1 38.25 32.65 3.89 1.63 0.96 32.32 0.043 1.210 0.160 0.250 0.076 14.27 11.26 2.81 0.06 72.79 0.08 1.00 HY-4-2 34.25 33.55 2.72 1.47 0.73 33.06 0.037 0.880 0.092 0.240 0.083 20.97 15.60 2.68 0.04 71.64 0.06 1.08 HY-4-1 30.75 29.11 2.67 1.42 0.67 35.52 0.036 0.890 0.110 0.310 0.084 18.53 13.84 2.60 0.04 71.12 0.05 1.05 HY-3-1 22.50 38.42 4.85 1.91 1.28 27.82 0.049 1.470 0.210 0.300 0.069 13.47 10.76 2.89 0.09 73.41 0.11 1.04 HY-2-1 10.25 39.14 7.10 2.40 1.29 25.30 0.064 2.240 0.320 0.480 0.056 9.37 7.71 2.80 0.15 72.89 0.17 0.84 HY-1-2 3.75 37.54 5.88 1.66 1.16 27.85 0.060 2.040 0.240 0.390 0.064 10.85 9.20 2.54 0.11 70.92 0.13 0.91 HY-1-1 1.25 37.48 6.55 1.37 1.13 27.34 0.065 2.220 0.280 0.480 0.066 9.73 8.58 2.60 0.13 71.41 0.14 0.84 
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表 2 黄院Ⅱ剖面常量元素含量及风化系数(%)
Table 2. Major element contents and weathering parameters of Huangyuan Ⅱ profile (%)
样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 HY2-23-1 141.50 1.01 0.071 0.072 8.21 46.11 0.042 0.036 0.016 0.005 0.037 24.18 14.69 0.66 0.00 - - - HY2-22-1 125.50 0.71 0.095 0.130 11.10 42.65 0.029 0.048 0.014 0.005 0.048 12.71 6.79 0.95 0.00 - - - HY2-21-1 114.50 0.98 0.110 0.100 9.73 44.00 0.025 0.059 0.016 0.005 0.045 15.15 9.59 1.05 0.00 - - - HY2-20-3 107.00 12.86 0.270 0.190 3.52 44.54 0.021 0.090 0.016 0.014 0.031 80.97 55.90 2.04 0.00 - - - 风化板岩 HY2-20-2 105.25 49.34 4.490 1.400 0.40 23.39 0.056 1.150 0.160 0.470 0.053 18.68 15.58 3.35 0.10 75.82 0.12 0.55 HY2-20-1 102.75 45.36 4.650 2.500 0.34 24.80 0.060 0.920 0.160 0.350 0.072 16.58 12.35 4.24 0.10 79.55 0.14 0.44 HY2-19-1 99.75 30.14 4.080 2.520 0.32 33.77 0.032 0.560 0.150 0.250 0.042 12.56 9.01 6.18 0.07 85.13 0.09 0.37 HY2-18-1 97.50 30.51 4.060 1.220 0.29 34.51 0.045 0.620 0.180 0.220 0.029 12.78 10.72 5.44 0.06 83.18 0.08 0.38 HY2-17-1 93.50 30.32 4.350 1.830 0.96 33.44 0.068 0.950 0.200 0.180 0.025 11.85 9.34 3.81 0.07 77.61 0.09 0.85 HY2-16-1 90.00 32.71 4.400 1.240 0.57 32.44 0.110 1.040 0.190 0.230 0.023 12.64 10.71 3.36 0.07 74.70 0.09 0.67 HY2-15-1 87.50 24.83 4.620 1.500 1.38 35.93 0.077 1.150 0.210 0.190 0.033 9.14 7.57 3.36 0.07 75.48 0.08 1.09 HY2-14-1 85.00 17.92 2.300 0.550 0.40 43.29 0.030 0.650 0.100 0.170 0.025 13.25 11.49 3.05 0.03 74.10 0.03 0.79 钙质板岩 HY2-13-1 81.50 34.04 4.180 1.080 0.58 32.43 0.043 1.400 0.180 0.230 0.044 13.84 11.89 2.63 0.07 71.57 0.08 0.75 HY2-12-1 78.75 30.36 4.960 1.280 0.83 33.34 0.048 1.700 0.220 0.290 0.042 10.41 8.94 2.58 0.08 71.24 0.09 0.83 HY2-11-1 76.00 31.41 3.460 1.010 0.52 34.33 0.037 1.120 0.140 0.160 0.047 15.43 13.01 2.71 0.05 72.13 0.06 0.77 HY2-10-1 70.00 43.97 7.320 2.840 1.26 22.56 0.070 2.740 0.350 1.140 0.055 10.21 8.19 2.37 0.17 69.56 0.21 0.88 HY2-9-1 62.00 39.18 6.840 2.190 0.90 26.47 0.062 2.440 0.300 0.490 0.054 9.74 8.09 2.49 0.13 70.58 0.16 0.75 HY2-8-1 56.00 41.35 5.860 2.090 0.99 25.58 0.058 2.180 0.270 0.380 0.053 12.00 9.77 2.38 0.12 69.63 0.15 0.87 HY2-7-1 37.00 42.07 6.650 2.70 1.31 24.15 0.064 2.430 0.300 1.240 0.055 10.75 8.54 2.43 0.14 70.02 0.18 0.93 HY2-6-1 29.00 41.37 5.970 2.390 1.14 25.37 0.061 2.220 0.270 1.030 0.061 11.78 9.39 2.38 0.12 69.58 0.15 0.92 HY2-5-1 25.00 35.58 4.850 2.090 1.01 29.88 0.056 1.770 0.210 0.640 0.072 12.47 9.78 2.41 0.09 69.74 0.11 0.97 HY2-4-1 19.75 35.73 4.920 2.360 1.16 29.60 0.051 1.710 0.210 0.660 0.068 12.35 9.45 2.54 0.09 70.86 0.11 1.01 HY2-3-1 15.75 35.79 4.780 2.420 1.24 29.70 0.050 1.600 0.210 0.650 0.071 12.73 9.62 2.63 0.09 71.55 0.11 1.06 HY2-2-1 9.00 47.16 8.000 2.650 1.49 19.99 0.070 2.620 0.360 1.120 0.049 10.02 8.27 2.70 0.20 72.25 0.24 0.86 HY2-1-2 3.75 41.81 6.040 2.730 1.36 24.50 0.061 2.140 0.280 1.120 0.061 11.77 9.14 2.49 0.13 70.54 0.16 0.99 HY2-1-1 1.25 43.51 6.310 2.760 1.33 23.36 0.061 2.190 0.290 0.880 0.059 11.72 9.17 2.55 0.14 71.00 0.18 0.95
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表 3 龙宝峪剖面常量元素含量及风化系数(%)
Table 3. Major element contents and weathering parameters of Longbaoyu profile (%)
样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 LBY-26 157.5 0.43 0.084 0.12 5.56 48.96 0.007 0.047 0.014 0.005 0.007 8.70 4.55 1.34 0.00 - - - LBY-25 142.5 0.44 0.078 0.17 6.86 47.07 0.007 0.039 0.019 0.007 0.008 9.59 4.01 1.45 0.00 - - - LBY-24 132.5 0.39 0.081 0.14 6.22 48.24 0.006 0.028 0.022 0.007 0.010 8.19 3.89 2.01 0.00 - - - LBY-23 118.5 5.93 1.720 1.17 11.36 37.01 0.011 0.770 0.120 0.032 0.027 5.86 4.09 2.01 0.03 - - - LBY-22 116.5 3.57 0.960 0.69 6.74 44.76 0.008 0.390 0.059 0.021 0.022 6.32 4.34 2.20 0.01 - - - LBY-21 115.5 4.37 1.420 0.88 7.57 42.59 0.008 0.570 0.089 0.032 0.023 5.23 3.75 2.25 0.02 - - - LBY-20 114.5 7.81 2.010 1.48 12.12 34.53 0.010 0.840 0.130 0.037 0.033 6.61 4.50 2.17 0.03 - - - LBY-19 113.5 19.74 5.940 2.46 13.82 22.32 0.022 2.500 0.400 0.100 0.038 5.65 4.47 2.16 0.14 - - - LBY-18 111.5 25.02 5.540 1.93 9.04 25.87 0.019 2.300 0.350 0.120 0.035 7.68 6.28 2.19 0.11 - - - LBY-17 106.0 3.21 0.130 0.20 4.72 48.80 0.006 0.039 0.022 0.007 0.031 41.98 21.19 2.49 0.00 - - - LBY-16 100.5 0.86 0.140 0.14 3.95 50.81 0.006 0.053 0.022 0.009 0.028 10.44 6.38 2.08 0.00 - - - 风化板岩 LBY-15 98.0 60.7 3.430 1.50 0.42 18.05 0.037 1.160 0.140 0.330 0.037 30.08 23.53 2.60 0.10 71.30 0.13 0.71 LBY-14 96.0 55.76 2.610 0.79 0.27 22.11 0.031 0.880 0.095 0.240 0.035 36.32 30.44 2.59 0.06 71.18 0.08 0.67 LBY-13 94.0 47.1 3.180 1.11 0.30 26.27 0.039 1.060 0.110 0.320 0.047 25.18 20.60 2.62 0.06 71.32 0.08 0.64 LBY-12 92.0 42.43 3.040 1.43 0.30 28.69 0.036 1.040 0.110 0.300 0.058 23.73 18.25 2.56 0.06 70.91 0.07 0.66 LBY-11 89.5 46.23 3.330 1.40 0.40 26.36 0.039 1.170 0.140 0.310 0.054 23.60 18.61 2.50 0.07 70.43 0.09 0.73 LBY-10 86.5 44.53 4.280 1.51 0.49 26.32 0.051 1.420 0.170 0.460 0.064 17.69 14.44 2.63 0.09 71.47 0.11 0.69 LBY-09 83.5 37.11 4.810 1.83 0.86 29.44 0.050 1.720 0.240 0.440 0.088 13.12 10.56 2.47 0.09 70.31 0.11 0.88 LBY-08 81.0 34.99 5.710 2.52 1.19 29.17 0.054 1.950 0.270 0.480 0.073 10.42 8.13 2.59 0.10 71.34 0.13 0.93 钙质板岩 LBY-07 77.5 39.36 5.960 2.63 1.36 26.35 0.056 2.050 0.290 0.250 0.071 11.23 8.76 2.57 0.12 71.22 0.15 0.99 LBY-06 67.5 32.62 6.220 3.08 1.51 29.72 0.055 2.050 0.250 0.430 0.080 8.92 6.78 2.69 0.11 72.11 0.14 1.01 LBY-05 52.5 34.68 5.200 2.46 1.46 29.65 0.047 1.640 0.240 0.160 0.085 11.34 8.71 2.80 0.09 72.89 0.12 1.09 LBY-04 42.5 28.06 3.760 1.87 1.07 35.33 0.032 1.220 0.150 0.460 0.097 12.69 9.63 2.73 0.06 72.46 0.07 1.11 LBY-03 32.5 38.68 6.350 2.86 1.59 26.27 0.056 2.030 0.250 1.050 0.080 10.36 8.05 2.77 0.13 72.68 0.16 1.01 LBY-02 17.5 48.24 5.910 3.09 1.62 20.58 0.120 1.680 0.310 1.320 0.081 13.88 10.41 2.93 0.15 72.71 0.19 1.07 LBY-01 2.5 45.92 5.760 2.53 1.51 22.82 0.240 1.590 0.230 1.070 0.100 13.55 10.59 2.72 0.13 69.61 0.16 1.11
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表 4 北沟剖面常量元素含量及风化系数(%)
Table 4. Major element contents and weathering parameters of Beigou profile (%)
样品号 厚度(cm) SiO2 Al2O3 TFe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO2 P2O5 MnO S/A S/R A/(NK) A/(CNK) CIA 残积系数 BA 豹皮灰岩 BG-19 689.50 0.69 0.130 0.100 2.34 53.14 0.006 0.048 0.014 0.005 0.007 9.02 6.05 2.10 0.00 - - - BG-18 679.50 0.32 0.031 0.058 1.38 54.53 0.004 0.016 0.011 0.002 0.006 17.55 8.00 1.29 0.00 - - - BG-17 674.50 0.55 0.130 0.100 1.52 54.25 0.004 0.031 0.014 0.002 0.007 7.19 4.83 3.23 0.00 - - - BG-16 665.50 0.70 0.071 0.100 1.66 53.91 0.005 0.033 0.016 0.000 0.008 16.76 8.83 1.61 0.00 - - - BG-15 652.00 0.82 0.097 0.130 2.34 53.01 0.006 0.043 0.011 0.000 0.009 14.37 7.75 1.72 0.00 - - - BG-14 642.50 0.37 0.130 0.190 7.02 47.43 0.008 0.046 0.011 0.002 0.016 4.84 2.50 2.06 0.00 - - - BG-13 632.50 4.76 0.071 0.400 18.00 31.80 0.011 0.030 0.008 0.007 0.029 113.97 24.82 1.40 0.00 - - - BG-12 622.00 1.63 0.110 0.750 19.08 31.90 0.006 0.042 0.014 0.014 0.055 25.19 4.71 1.98 0.00 - - - BG-11 613.50 3.27 0.930 0.890 19.10 30.12 0.016 0.380 0.068 0.032 0.035 5.98 3.71 2.12 0.02 - - - 风化板岩 BG-10 601.00 4.90 1.460 0.940 19.44 28.61 0.071 0.460 0.097 0.037 0.036 5.71 4.05 2.37 0.03 66.58 0.02 34.46 BG-09 583.00 7.09 2.430 1.220 18.74 27.39 0.026 0.970 0.150 0.044 0.041 4.96 3.76 2.22 0.05 68.10 0.03 20.13 BG-08 567.50 9.89 2.430 1.310 17.94 26.44 0.023 0.900 0.160 0.051 0.044 6.92 5.15 2.40 0.05 69.78 0.03 19.26 BG-07 555.00 14.92 4.280 1.830 15.92 24.04 0.042 1.560 0.250 0.081 0.043 5.93 4.66 2.43 0.09 70.04 0.06 9.91 BG-06 510.00 17.75 5.620 0.990 15.36 22.71 0.140 2.010 0.340 0.078 0.042 5.37 4.83 2.33 0.13 68.02 0.08 7.44 BG-05 480.00 24.72 6.690 2.910 13.00 19.80 0.330 2.240 0.450 0.120 0.055 6.28 4.92 2.25 0.17 65.55 0.12 5.48 钙质板岩 BG-04 460.00 23.70 6.250 2.950 13.96 19.59 0.340 2.090 0.400 0.100 0.061 6.45 4.96 2.21 0.16 64.86 0.11 6.24 BG-03 153.00 32.92 4.490 1.450 0.88 32.00 0.053 1.590 0.190 0.530 0.066 12.46 10.34 2.48 0.07 70.27 0.09 0.92 BG-02 142.50 32.42 3.280 1.470 0.88 33.02 0.041 1.250 0.160 0.340 0.074 16.80 13.07 2.30 0.05 68.74 0.07 1.14 BG-01 3.75 31.08 2.720 1.630 0.82 34.36 0.039 1.050 0.110 0.280 0.081 19.43 14.06 2.26 0.04 68.21 0.06 1.23 注：表 1~4中主量元素氧化物以百分含量(%)表示；CIA=[Al2O3/(Al2O3+CaO*+K2O+Na2O)]×100，n(CaO*)=n(CaO)-10/3·n(P2O5)；残积系数表达式为(Al2O3+Fe2O3)/(CaO+Na2O+MgO)；BA=[(CaO*+Na2O+K2O+MgO)/Al2O3]×100；受岩性影响“—”表示未求府君山组豹皮灰岩中的CIA、残积系数和BA值.
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表 5 景儿峪组与府君山组之间古风壳与现代风化壳风化系数统计表
Table 5. The statistic of weathering coefficient in paleo-regolith between Jingeryu and Fujunshan formations and modern regolith sections
剖面 CIA(%) S/A S/R 资料来源 范围 均值 范围 均值 范围 均值 黄院Ⅰ 71.41~73.41 72.16 7.55~20.97 13.69 6.76~15.60 10.89 本文研究数据 黄院Ⅱ 70.00~70.54 70.77 9.14~18.68 12.43 7.57~15.58 10.04 龙宝峪 69.61~72.71 71.51 8.92~36.32 18.05 6.78~30.44 14.34 北沟 68.21 68.21 4.96~16.80 7.88 3.76~13.07 6.19 贵阳BY-Ⅱ 67.70~84.20 77.00 12.26~27.64 19.55 9.87~20.08 14.90 (Liu et al., 2013) 昆明石林 95.93~96.88 96.46 2.73~10.88 6.29 2.03~7.47 4.39 (张涛等，2017) 湖南吉首 58.13~76.75 69.81 3.64~5.73 4.15 3.02~5.33 3.47 (王世杰等，2002)
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