辽东半岛南部卧龙古风化壳的发现,为研究辽东半岛甚至整个北方的新生代地貌演化提供了重要的地质信息。古风化壳作为古夷平面的重要组成部分,既可以作为识别和重建古夷平面的重要依据,又是恢复古夷平面环境信息的重要载体。古风化壳的形成与当时的气候条件密不可分,故对其进行研究有助于了解辽东半岛古风化壳的形成演化历史,恢复和重建形成时的古气候环境。本次研究选取了卧龙古风化壳剖面,通过测试地球化学元素、沉积物粒度、磁化率等指标并结合孢粉和石英颗粒表面特征等进行综合分析,对卧龙古风化壳进行了系统研究,探讨辽东半岛南部古风化壳的发育特征及其古环境意义,取得以下几点认识:(1)卧龙古风化壳剖面的化学组成以SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃为主,三种氧化物含量总和为86.09%,K、Na、Ca元素在剖面中发生显著性亏损,Na元素几乎全部淋失。微量元素含量由多到少排列为Sr O>Zr O₂>Cr₂O₃>Zn O>Ni O>Mn O>Rb₂O>Cu O>Ga₂O₃。化学蚀变指数(CIA)平均值为88.25,表明该风化壳形成于相对湿热的气候环境下,属于高度风化水平;硅铝系数(S/A)、硅铁系数(S/F)、硅铝铁系数(S/R)、铝饱和度(A/NK、A/CNK)、化学蚀变指数(CIA)、残积系数(FA/CNM)以及风化淋溶系数(Ba)等地球化学指标在剖面中随着深度的变化有较好的对应关系,并且具有一定的规律性,指示该风化壳是母岩上原地风化残积的产物;A-CN-K三角图解显示蒙脱石逐渐消耗殆尽,已经进入了以钾长石和伊利石分解为特征的中期去K阶段,属于强烈风化阶段。(2)卧龙古风化壳剖面以粉砂为主,砂粒含量次之,粘土含量最少;粒度组分三角图显示样品集中在粉砂-砂粒连线端;平均粒径为120.11μm,峰度平均值为1.08,属于中等峰度,偏度为正偏,平均值为0.26,标准差以及分选系数的平均值均较高,指示该风化壳分选性较差。(3)卧龙古风化壳剖面的χ_lf仅为13.5×10^-8m³/kg,与其他剖面相差上百倍,推测卧龙风化壳的质量磁化率低可能是过量的水分和较高的温度氧化成为低磁性的赤铁矿,也可能是氧化还原成为更低磁性的针铁矿或者是纤铁矿与沼铁矿所致。χ_fd(%)变化趋势从剖面顶部至底部整体呈现波动减小的趋势,这与CIA以及粉粘比的变化趋势相同,说明风化壳的质量磁化率在一定程度上可以反映风化壳的发育程度与形成时的气候变化条件,但是能否客观反映形成时的古气候条件有待商榷。(4)地球化学、粒度以及磁化率等指标随着深度的变化有很好的对应趋势,表明卧龙古风化壳的风化程度经历了风化很强—风化减弱—风化较强—风化较弱的变化过程,结合孢粉分析结果推测形成时气候环境变化大致经历了暖湿—温湿—回暖—相对干冷的变化趋势;通过分析剖面的孢粉组合特征,推测该风化壳剖面形成于渐新世。(5)从风化壳顶部至底部风化壳的风化程度逐渐减弱,发育成熟度逐渐变差,这符合风化壳的发育前锋理论;石英颗粒表面特征分析中发现卧龙古风化壳磨圆度较差,搬运距离近,微观形态表明该风化壳经历了较强的化学风化作用,以上分析说明卧龙古风化壳是基岩原地风化残积形成。(6)卧龙古风化壳与辽东半岛南部其他风化壳对比发现,化学元素特征表明在研究区域内从东到西风化程度呈现出逐渐增强的变化,分析原因有两点:(1)越往东部风化壳上覆黄土越薄,直至最东部的卧龙古风化壳剖面直接裸露地表,导致地表水易下渗;(2)半岛东部、南部为太平洋西部最大的边缘海黄海,与太平洋水汽联系密切,而西侧是渤海,为内海,东西两侧的大气动力条件存在明显差异。粒度和磁化率的变化特征未见明显变化规律,在形成风化壳的过程中,地下水位对剖面的粒度组成的影响是十分复杂的,再加上周围微地理环境的变化,使得风化壳的粒度以及磁化率更趋复杂化。辽东半岛古风化壳与南方的红色风化壳对比研究表明即使北方在水热条件较好的情况下,风化壳的发育程度仍然没有南方风化壳发育成熟。