（一）不同流域第四纪红土元素组合的因子分析
不同类型第四纪红土的元素组合归纳于表4-25中。
表4-25 不同类型第四纪红土的主要元素组合
备注：表中数字为由因子分析的方差贡献率所表征的相对重要性百分比（%）大小；斜体文字表示元素组合的意义或成因；负号表示该元素的作用力相反，或作用力越大，该元素含量越低。
由表可见，各种类型的红土均有红土化作用形成的元素组合，但其中元素不尽相同。从褐黄土至均质红土，红土化作用增强，由富铁铝红土化或富铁红土化，向铁铝分离的富铝红土化方向演化；有机吸附作用减弱（从相对重要性百分率由大至小的变化亦可看出来），并且两种作用均有元素组合由复杂变为简单的趋势。
表4-25中网纹红土的第二、三种元素组合分别代表富铁红土化（红色部分）和富铝红土化（网纹红土中的白色部分）的元素组合，两者相加，可视为本区第四纪红土的特征元素组合。从均质红土与网纹红土的对比中可看出，均质红土是在网纹红土形成之后的再改造（持续的红土化与风化作用）进一步对原矿物的分解和碱性元素的更进一步淋溶流失，富铁的加强，各种重金属元素的再富集，有机质作用增加，最后由均质红土再演变成具有大量有机质成分、大量营养元素和有害元素的适生土壤。
为便于操作，本课题对微量元素进行分类描述。元素的地球化学分类历来是地球化学的研究内容之一，不同学者从不同角度有不同分类。在表生环境下，多按元素的水迁移能力进行分类。本课题本着实用的原则，以对人体健康有益与否进行分类（杨克敌，2003），意义不是很明确的列为其他元素。
本区不同地区的微量元素平均值列于表4-20。
表4-20 不同流域第四纪红土微量元素含量变化
续表
注：Au的单位为10-9，其余元素为10-6。
1.各流域红土微量元素分布
（1）有益元素
湘江流域红土表现为富Ge、S、Sn、Zn，Cu、F、B、Se、I相对较高，缺Co、Mo。沅水流域富Mo、Se，缺B、Co、Cu、F、Ge、I、S、Sn、Zn。澧水流域富Co、F、I、V、Cu、Zn，缺Sn、Se、S。隆起区阶地各有益元素总的含量均较低，特别是Mo、S、Se、V等元素。
（2）有害元素
湘江流域As、Cd、Hg、Pb、Sb、Tl、U等显著偏高；沅水流域中各有害元素含量均表现为较低值；澧水流域Be、Cr、Ni、U较高，而Cd、Hg、Sb较低；隆起区仅Be、Pb、Tl稍高。
（3）其他元素
湘江流域Bi、Br、Ce、Cl、Ga、La、Li、Rb、Se、Th、W、Zr 等元素较高；沅水流域中，Ag含量稍高，其他均为低值，或中等；澧水流域中，除Li、Nb、Se、Sr、Ti、Y、Zr表现为高值外，其他均为中或低值；隆起区中Au、Ba、Sr较高值，其他元素多属中等。
2.不同流域红土微量元素分布的成因分析
图4-21为不同流域第四纪红土以上陆壳标准化后的元素丰度变化情况。
图4-21 第四纪红土不同流域元素蛛网图
由该图并结合上表可对影响区内不同流域红土元素分布特征的原因作如下分析：
1）元素的分布与流域物质来源关系密切。如湘江流域花岗岩类岩体和有色金属矿产的广泛分布，使其红土元素在图4-21中表现为图之右侧原子序数大于42（Mo以后）的元素，如Zn、Pb、Sb、Sn、W、Bi的高背景分布；Cd表现为突出的高值，可能与白垩系红色砂砾层中Cd的高含量有关，本研究分析其Cd质量分数为0.61×10-6，是克拉克值的6倍。澧水流域物源相应较单纯，分布的大多是中、早古生代海相地层，故含B、I、F高；Co、V、Cu、Ni、Cr、Ti的高含量及SiO2、P、Cl、Mn、Ag、Cd低值，说明其物源多以扬子地台相对演化较弱的偏基性的沉积地层为主导，而年轻的酸性火成岩及沉积岩类不发育。
2）与本区红土风化作用相对强弱关系密切。沅水流域元素低值，可能一与红土化程度较强，元素贫化有关，二与样品中砂砾石样相对密度较大有关，对红土的组分有较大的影响。隆起区无显著的贫化富集，与物源相对稳定，同时反映以较温凉气候条件占主导，后期流失相对较弱。湘江流域强烈的风化、红土化则进一步造成MgO、Na2O、CaO等的低值。澧水流域因表生淋溶作用相对较弱，MgO、CaO、Na2O则高。
3）全区以高 B、SiO2、Al2O3、Ti、V、Cr、As、Se、Ag、Cd、Sb、Bi，低 Na2O、MgO、CaO、Mn、Sr、Nb、Sn为特征，还是湿热气候环境占主导，故碱（土）元素低。
由因子分析所得的不同流域红土的主要元素组合见表4-23。
表4-23 不同流域主要元素组合特征
由表可看出：
湘江流域第四纪红土共有八种元素组合，表中列出了前五种，其中前三个最主要，它们的贡献率分别为24.82%、19.76%、17.59%，三者已代表所有信息的62.17%。第一个因子与Cd、Ag、Bi、Zn、Pb、TOC、TC、Hg、Au、W、N、Cu、As、磁化率、Sn、F、Mn、Ni 正相关，可以认为湘江流域主要的特征元素组合是多金属矿及重金属元素，说明影响该区元素分布的一个重要因素是本区域的多金属矿成矿作用、重金属的污染；第二个因子与Ga、Sc、Ge、V、Ti、Cr、TFe2O3、Ni、Al2O3正相关，与SiO2、pH负相关，系该区域中红土化作用的脱硅富铁铝；第三个因子为Rb、Ba、K2O、Be、CaO、Sr、Na2O、Tl、U、pH、MgO、Li、Y、La、Mn的组合，为碱性环境的标志。
沅水流域总方差的44.13%的贡献来自第一个因子，即富铝红土化因子，其特征元素组合为Rb、Th、Nb、Ga、B、Sc、Al2O3、Sr、Ti、Zr、K2O、Tl、Ge、N、Sn、F、Y、Ba、MgO、W、La、Ni、Li、Bi和与之负相关的Ag、SiO2，为粘土吸附特有的元素组合，体现了表生作用中脱硅富铝所形成的相互关系。第二个因子Cu、TFe2O3、Be、U、P、As、磁化率、Sb、–SiO2、V、Mo、Zn、Cd、Br、Se、Cr的组合，为富铁红土化作用。第三种组合为 Mn、Co、Cl、pH、Cd、Ca、Zn、Mg和Ce，表明了碱性环境下元素的富集作用及其特征组合，从中可见，沅水流域第四纪红土中，Cd与Zn等在Ca、Mg的碱性环境中富集，不似湘江流域与亲硫、亲生物及其他重金属元素组合在一起（生物参与，近代人为作用明显），应该为一种自然的地质作用。而第四种组合，Hg、Pb、Se、Mo和V，与流域内著名的汞矿带应该有关联，因为其他流域尚未见以Hg排第一的元素组合类型，此处自成一类，说明Hg在沅水流域的重要性。
澧水流域中的第一种元素组合以亲粘粒、较为干冷环境的元素为主，可能代表了十里岗为主的样品形成及保存环境特征。第二种组合为碳（有机碳）、磁化率及Au等，代表了气候温湿的环境。第四、五种组合分别代表了富铁和富铝红土化作用。
中部隆起区中第一、二因子贡献率分别34.49%和27.33%，因子1与Fe2O3正相关，与SiO2负相关，为富铁红土化，因子2与Al2O3正相关，与SiO2负相关，为富铝红土化过程。
全区因子1的方差贡献率为23.23%，说明洞庭湖第四纪红土中富铝红土化作用是最主要的因子。因子2的贡献率为16.15%，表明洞庭湖区生物活动是影响重金属分布的一个很重要的作用。
从不同流域的因子分析可见，红土化作用在不同流域中的元素组合不同，除湘江流域以外，均可分为富铝红土化和富铁红土化两种。
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