澎湖群岛玄武岩熔岩台地年代序列中土壤形成与物质平衡研究

来自台湾的研究人员针对玄武岩风化过程中的元素迁移规律，在澎湖群岛选取四个不同年代(8.5-12 Ma)的玄武岩土壤剖面(PH1-PH4)，通过形态学、理化性质和矿物学分析，结合地球化学质量平衡法(τj, w)评估元素得失。研究发现随年代增加，土壤发育程度加深，Typic Haplustalfs类型土壤形成明显Bt层，Si、Al、Fe显著流失而Ca、Mg呈现净积累，揭示海洋碳酸盐和风尘输入对开放系统土壤演化的关键影响。

　　

在台湾海峡的澎湖群岛上，一组跨越8.5-12百万年的玄武岩熔岩台地为研究热带湿润条件下土壤形成(soil pedogenesis)提供了天然实验室。研究人员选取四个不同地质年代的土壤剖面(PH1-PH4)，像侦探般通过形态观察和先进分析技术，解码这些玄武岩(basalt)风化过程中发生的奇妙转变。

年轻土壤(PH1,PH2)属于典型新成土(Typic Ustorthents)，就像刚起步的"土壤青少年"，土层分化不明显。而年长的PH3和PH4则进化为典型弱发育干淋溶土(Typic Haplustalfs)，不仅长出标志性的黏化层(Bt horizon)，还孕育出高结晶度的次生铁氧化物，宛如成熟的"土壤壮年"。

质量平衡计算中τ_{j, w}这个"元素收支账簿"显示，硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)等元素像"逃兵"般持续流失，而钙(Ca)和镁(Mg)却意外地"增重"了——这要归功于海洋碳酸盐和风尘的"外卖补给"。有趣的是，铬(Cr)、镍(Ni)等微量元素的表现就像"捉迷藏"高手，其分布模式既不受深度控制，也不完全服从年代序列，暗示着原生矿物溶解和次生矿物吸附之间复杂的"分子博弈"。

这项研究生动揭示了在海岸带这个"开放大厨房"里，土壤配方不仅取决于原始玄武岩原料的"烹饪时间"，更受到海盐调味料和风尘配菜的持续影响。传统质量平衡方法就像只计算自家菜园收成的"简易账本"，难以完全捕捉这个复杂烹饪系统的全部奥秘。