2020, Vol.40
2 中国科学院广州地球化学研究所, 广东 广州 510640;
3 中国地质大学(北京), 地球科学与资源学院, 北京 100083)
风尘堆积与物源区的环境状况及大气环流密切相关，对其物质来源进行追踪对揭示物源区的环境演化状况、重建古风场强度和古大气环流格局等科学问题都具有重要意义[1]。下蜀土是对南方地区一套浅棕黄色的黄土状沉积物的统称，因其首次在江苏省句容市下蜀镇得以研究而命名[2]。下蜀土广布于长江中下游的河流阶地、低山、丘陵、岗地等平缓地貌中，以赣北鄱阳湖、皖南及南京宁镇地区最为典型[3]。前人研究表明，下蜀土与黄土高原黄土一样，是典型的风尘堆积[1, 4~5]，其形成时代开始于早更新世晚期[6~9]。对于下蜀土的物质来源问题曾经一度存在争议，争议焦点主要集中在近源和远源方面。远源观点认为，下蜀土与北方黄土高原黄土物质来源相同，为北方沙漠地区[5, 10~12]。近源观点认为，下蜀土是冬季风就近搬运长江河(湖)漫滩碎屑、大陆架沙漠化物质的结果[13~19]。也有观点认为，下蜀土是远源和近源物质成分的结合体[9, 20]。解决下蜀土的物质来源争议问题对于揭示长江中下游地区中更新世以来的古气候演化特征及大气环流格局具有重要意义。
地球化学分析法是黄土及其它沉积物物源示踪的常用方法之一[21~27]，在下蜀土的物源示踪研究中也得以应用[3, 15~17, 28~32]。通过地球化学研究，已经较好地解决了长江中游地区下蜀土的物质来源问题，示踪结果大多支持近源物质对粉尘有主要贡献作用[15~17]。由于下蜀土在长江流域的空间分布区域比较广阔，不同区域下蜀土的物质来源可能会有差异，其地球化学特征可能也不尽相同，因此需要进一步加强对不同地区下蜀土的地球化学研究工作。
在下游地区下蜀土中开展的地球化学研究主要侧重于风化强度与古气候演化研究，对物源的讨论较少。此外，已经开展的研究多采用单一指标，缺乏系统性，获得的认识也不一致：王爱萍等[28]发现南京下蜀土与北方黄土具有相似的微量元素组成，而与长江漫滩沉积物的元素组成明显不同，因此认为下蜀土与北方黄土同源，并非来源于长江漫滩沉积物；但是，李岩和叶玮[30]通过对长江下游多个下蜀土剖面进行稀土元素分析后认为，该区下蜀土受北方黄土与长江河漫滩的共同影响，且以河漫滩影响为主。为了解决长江下游地区下蜀土的物质来源争议问题，开展系统的地球化学研究工作是十分必要的。
本文以长江下游南京泰山新村下蜀土剖面(图 1)为研究对象，通过对其常量元素、微量元素、Nd同位素进行测试，揭示该区下蜀土的地球化学特征。由于前人对该区下蜀土的物源争议最初是围绕着是否与北方黄土高原黄土同源而展开，因此本文还引用黄土高原灵台地区典型风尘堆积同时代黄土的数据进行对比，以揭示两地区风尘堆积地球化学特征的异同。在这基础上进一步探讨长江下游地区下蜀土的物质来源问题。此项工作将有利于解决长江下游地区下蜀土的物源争议问题，对长江中下游地区的古气候重建有重要意义。
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图 1 南京泰山新村剖面与灵台剖面位置图(灵台剖面数据来源于文献[16]) Fig. 1 Location map of the Taishanxincun section in Nanjing and Lingtai section(Data of the Lingtai section are from reference[16]) |
泰山新村下蜀土剖面(32°09′40.8″N，118°42′57.2″E)位于长江北岸(图 1)，行政区划归属于南京市浦口区。该区位于宁(南京)镇(镇江)扬(扬州)丘陵山地西北边缘地带，地貌以低山缓岗为主，属亚热带季风气候，年平均温度15.4 ℃，年平均降雨量超过1100 mm。剖面靠近宁六公路，出露地表 15.6 m，下部未见底。根据地层颜色、沉积结构和土壤学特征可以识别出3个黄土层和3个古土壤层(图 2)。研究表明[33]，长江中下游红土堆积上部的下蜀土层主要是三十多万年以来形成的，因而南京下蜀土剖面中的3个黄土层和3个古土壤层应该分别对应于北方黄土的L1、L2、L3和S1、S2、S3。黄土层以浅棕黄色粉砂质粘土为主；古土壤层则以棕褐色粘土为主，结构致密。自上而下按1.5 m间隔在不同层位中采样，其中，在L1和L2中分别采集1个样品，在L3中采集2个样品，在S1和S2中分别采集3个样品，在S3中采集1个样品，共获得4个黄土样品和7个古土壤样品，各样品深度见表 1。
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图 2 南京泰山新村剖面地层及取样位置图 Fig. 2 Stratigraphy of the Taishanxincun section in Nanjing and sampling positions |
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表 1 南京泰山新村和灵台样品[16]常量元素数据表(%) Table 1 Major element concentrations(wt. %)of samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
取样品3~4 g，剔除植物碎片后加入1 mol/L醋酸溶液，在室温下反应24 h。反应结束后，用去离子水洗涤酸不溶物后烘干，研磨至200目以下以备测试。常量、微量元素测试在中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。常量元素采用3038E型光谱仪测定。除了MnO和P2O5测量误差较大外(± 10 %)，其他元素的测量误差均小于3 %。烧失量(LOI)是样品经950 ℃加热后计算质量差得到的，具体做法是：从风干的样品中称取1 g样品置入坩埚中，在马弗炉内灼烧1 h，冷却至室温后再测试质量。微量元素则使用ICP- MS等离子质谱仪进行测试，测试误差 < 10 %。
为了降低近源粗颗粒物质对元素测试结果的影响，仅对小于20 μm的细粒组分进行Nd同位素测试分析[34]。小于20 μm组分的提取是根据斯托克斯法则、采用沉降法来实现。具体做法是：在沉降分离之前，对样品进行去除有机质和钙质处理；洗酸后加入六偏磷酸钠((NaPO3)6)分散剂并用超声震荡使其分散；过湿筛将大于63 μm的组分去除；将剩余的粘土和粉砂的混合样品装入沉降桶，之后根据斯托克斯法则利用重力沉降法获取样品。Nd同位素测试在中国地质科学院地质研究所完成，所用仪器为MC-ICP- MS质谱仪，仪器型号为Nu Plasma HR。同位素的质量分馏使用146Nd/144 Nd=0.7219来进行校正。国际标准样品JMC用来检验实验流程的分析误差和测试结果的准确度，JMC标样测定值为143Nd/144 Nd=0.511123±10 (2σ)，测试误差 < 10 %。
为了揭示南京下蜀土与北方黄土地球化学特征的异同性，引用黄土高原灵台剖面(34°59′N，107°45′E)同时代样品的数据[16]进行对比(见表 1)。所引用样品的前处理方法、测试单位、测试仪器与本文一致。
2 测试结果 2.1 常量元素表 1展现了南京和灵台样品常量元素组成经烧失量校正以后的结果，经上地壳平均化学组成(UCC)[35~36]标准化后获得图 3。由于MnO和P2O5测试误差较大，本文不做分析。南京下蜀土与北方黄土高原风尘堆积的常量元素组成均以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，除CaO、Na2O含量明显低于UCC外，其余常量元素含量与UCC接近。南京下蜀土的常量元素组成与北方黄土高原黄土有明显的差异性，表现在下蜀土的CaO、K2O、Na2O含量明显低于灵台样品，可能指示南方下蜀土经历更强的化学风化作用。除了CaO、K2O以外，南京下蜀土常量元素的标准差明显大于北方黄土，指示出下蜀土不同样品间常量元素含量差异略大。
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图 3 南京泰山新村下蜀土与灵台黄土[16]常量元素的UCC标准化值 Fig. 3 UCC-normalized abundances of major elements for samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
在物源判断过程中，常选用化学性质稳定、不易受风化影响的常量元素的比值作为示踪指标。无论是在南京下蜀土还是在灵台剖面中，黄土和古土壤样品中的SiO2、Al2O3和TiO2含量没有明显分异，变异系数也较其他元素小(表 1)，反映出相对稳定的化学性质。一般而言，SiO2、Al2O3、TiO2在初级到中等风化强度下是抗风化的，能够较好的反映母岩信息[37~39]，因此，前人常用TiO2/Al2O3、SiO2/TiO2和SiO2/Al2O3进行物源判断[40~44]。与北方灵台黄土相比[16]，南京下蜀土有较高的TiO2/ Al2O3、SiO2/Al2O3和较低的SiO2/TiO2(图 4)。
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图 4 南京泰山新村下蜀土和灵台黄土[16]的TiO2/Al2O3-SiO2/TiO2和TiO2/Al2O3-SiO2/Al2O3图 Fig. 4 TiO2/Al2O3 versus SiO2/TiO2 and TiO2/Al2O3 versus SiO2/Al2O3 diagrams for eolian deposit samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
表 2和3列出了南京下蜀土与灵台黄土的微量元素含量，经UCC标准化后获得图 5。与UCC相比，南京下蜀土与灵台黄土表现出了相似的分布模式。然而，南京下蜀土与灵台黄土的微量元素含量仍然有明显的差异性。南京下蜀土多数微量元素含量的平均值均低于黄土高原黄土，其中，Tl、Pb元素含量明显较低。但是，与灵台剖面样品相比，下蜀土中Zr、Hf元素含量却明显较高。
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表 2 南京泰山新村和灵台样品[16]微量元素数据表(ppm) Table 2 Trace element concentrations (ppm) of samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai [16] |
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表 3 南京泰山新村和灵台样品[16]稀土元素数据表(ppm) Table 3 Rare earth element concentrations (ppm) of samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
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图 5 南京泰山新村下蜀土和灵台黄土[16]微量元素的UCC标准化值 Fig. 5 UCC-normalized abundances of trace elements for loess and paleosol samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
Zr、Hf、Nb、Ta、Y、Ho、Lu都是高场元素，在风化过程中属于不活泼元素[45]。其中，Zr和Hf、Nb和Ta、Y和Ho、Lu和Hf分别具有相近的离子半径和相似的地球化学行为，是紧密共生的元素对[46~47]，这些元素多在抗风化的副矿物中富集，其含量和比值在不同岩石类型中差别较大，沉积后受风化影响较小，是理想的物源示踪指标[48]。南京下蜀土与灵台黄土稳定元素的比值具有明显差异(图 6)，表现为南京下蜀土具有明显较高的Nb/ Ta，较低的Zr/Hf、Y/Ho和Lu/Hf。
2.3 稀土元素稀土元素(REE)，主要指原子序数从57到71的镧系元素，包括La-Lu，由于化学性质相似，在自然界中常常共生在一起，可以作为群组研究。Y的化学性质与镧系元素相似，也常被划分到稀土元素类型中。将样品与球粒陨石中相应的各稀土元素的含量[35~36]进行对比求值，进行球粒陨石标准化后可以直观地观察到样品对于球粒陨石的分异程度。南京下蜀土球粒陨石标准化曲线与灵台黄土的十分相似，均呈现出轻稀土富集、重稀土平坦、Eu元素亏损的特点(图 7)。
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图 6 南京泰山新村下蜀土和灵台黄土[16]不易迁移元素比值投点图 Fig. 6 Plots of immobile elements ratios for eolian deposit samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai |
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图 7 南京泰山新村下蜀土和灵台黄土[16]稀土元素球粒陨石标准化分布模式图 Fig. 7 Chondrite-normalized abundances of trace elements for samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
由于稀土元素化学性质相对比较稳定，在风化剥蚀、搬运和沉积过程中变化较小，因此常作为沉积物的物源示踪剂[49]。南京下蜀土与北方黄土高原黄土在稀土元素参数方面表现出较多的相似性，表现在稀土元素总量(ΣREE)、轻稀土与重稀土的分异程度(LREE/HREE)以及Eu的异常程度(Eu/Eu *)没有太大差异。但是，南京下蜀土的重稀土内部分异程度(GdN/YbN)明显高于、Ce的异常程度(Ce/Ce *)明显低于北方黄土高原黄土(表 3)。在LaN/SmN-GdN/YbN和Ce/Ce *-Eu/Eu *中(图 8)，南京下蜀土与北方黄土高原黄土具有各自分明的投影区域，也说明两地黄土稀土元素组成具有差异性。
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图 8 南京泰山新村下蜀土和灵台黄土[16]稀土元素参数投影图 Fig. 8 Plots of parameters of rare earth element distribution patterns for eolian deposit samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
Sm、Nd为轻稀土元素，化学性质相似，在自然界中分别有7个同位素，其中147 Sm则以106 Ga的半衰期α衰变成143 Nd，其他放射性同位素因为半衰期过长，可以作为稳定同位素看待。不同成因和时代的岩石，143 Nd/144 Nd和147 Sm/144 Nd不相同，可以用来区分沉积物的物源区[50~52]。自然界143 Nd/144 Nd比值变化范围较小，因而常采用球粒陨石标准化值εNd(0)来代替，εNd(0)=(143 Nd/144 Nd样品/ 143 Nd/144 Nd球粒陨石- 1)×104。与灵台黄土相比[16]，南京下蜀土具有相对较低的εNd(0)(表 4)，在147 Sm/144 Nd-εNd(0)图中具有明显不同的分布区域，预示着两者的物质来源不同(图 9)。
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表 4 南京泰山新村和灵台样品[16] Sm-Nd同位素数据表 Table 4 Sm-Nd data of samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
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图 9 南京泰山新村下蜀土和灵台黄土[16]147 Sm/144 Nd-εNd(0)图 Fig. 9 147 Sm/144 Nd versus εNd(0) diagram for eolian deposit samples from sections of Taishanxincun in Nanjing and Lingtai[16] |
南京下蜀土与北方黄土高原灵台黄土在地球化学特征方面有一定的相似性，它们在常量元素和微量元素UCC标准化图中具有相似的分布模式，也具有相似的稀土元素球粒陨石标准化曲线。然而，相似的元素分布模式并不意味着两者存在物源上的联系性。南京下蜀土与北方黄土在地球化学特征方面的差异性表明两者的物质来源并不相同。
黄土中的元素和同位素变化的本质是矿物成分的变化，矿物成分不仅受控于岩浆结晶分异，在矿物形成之后还会受到风化以及沉积分异的影响[21, 39]。在对风尘堆积进行物源判断时，需要选择能体现源岩差异的地球化学指标，同时要注意沉积分选和风化改造对地球化学分异产生的影响。在风尘堆积中，Si元素主要存在于石英和硅酸盐矿物中，由于抗风化能力较强，因此不易发生迁移。Al元素则保存在长石、云母、橄榄石、辉石、角闪石等硅酸盐矿物中，即使矿物发生风化，Al元素形成的化合物也不易进入水中，因此不易发生迁移[37~39]。研究发现，Si元素多在粗颗粒中富集，而Al元素较多被粘土颗粒吸附，因此SiO2/Al2O3与沉积物颗粒大小关系密切，常被用作粒度的替代性指标[53]。倘若南京下蜀土与北方黄土的粉尘都来自北方沙漠，风力的分选作用和风化作用会导致南京下蜀土中的粗粒组分下降而粘粒组分含量增高，从而导致SiO2/Al2O3的降低。然而，南京下蜀土具有高于北方黄土高原黄土的SiO2/Al2O3，这显然不是远距离搬运的结果。在风尘堆积中，Ti主要赋存在钛铁矿、金红石、锐钛矿、板钛矿等重矿物中，抗风化能力较强[41]。前人对黄土高原黄土以及下蜀土不同粒级间TiO2/Al2O3的研究表明，TiO2/Al2O3粒级间分异效应较弱，是理想的物源判断指标[54~55]。南京下蜀土具有明显较高的TiO2/Al2O3，指示出其物质来源与黄土高原不同。
微量元素Zr和Hf主要富集在锆石中，锆石的抗风化能力十分强，在搬运过程中基本不受风化作用影响[56~57]。南京下蜀土具有较高的Zr和Hf含量，指示出其锆石含量高于北方黄土。Zr/Hf和Lu/Hf能够反映锆石的化学成分[56~57]，Y/Ho和Nb/Ta则反映了金红石、石榴子石等副矿物的组成特点，它们均受控于源岩的岩浆发育环境，在不同岩石类型中差别较大，沉积后受风化影响较小[58~59]。前人研究表明，Zr/Hf、Nb/Ta、Y/Ho、Lu/Hf在不同粒级中的差别较小，是理想的物源示踪指标[55]。南京下蜀土的Zr/Hf低于黄土高原黄土，反映出南北方黄土中锆石化学成分的差异，而南京下蜀土较高的Nb/Ta和较低的Y/Ho、Lu/Hf则反映出其他的副矿物组成也与北方黄土不同。
根据前人对风化成土过程中稀土元素迁移特征的研究[60]，在岩石强烈风化过程中重稀土较轻稀土更容易形成重碳酸盐和有机络合物，因而优先被溶解迁移，轻稀土则容易被吸附，导致轻稀土富集，LREE/HREE比值增大。Ce作为变价稀土元素，在风化成土过程中会受到氧化还原环境的影响。一般认为随着风化强度的增大，Ce/Ce *呈现增长趋势[60]。根据常量元素中的易迁移元素CaO、K2O、Na2O和微量元素中的易迁移元素Rb、Sr、Ba的含量来看，南京下蜀土所经历的风化作用较强于灵台黄土，但是它的LREE/HREE与灵台黄土差异不大，Ce/Ce *高于灵台黄土，可能指示这两个地区的稀土元素组成主要受源岩控制，并未受到风化作用的影响，因而可以进行物源示踪。在稀土元素方面，南京下蜀土与北方黄土高原黄土表现出了较多的相似性，但是，较高的GdN/YbN和较低的Ce/Ce *表明两地黄土的稀土元素组成仍然具有差异性。Feng等[61]对不同地区黄土的分粒级研究发现，反映稀土元素内部分馏特征的LaN/SmN和GdN/YbN会受到粒度的影响，LaN/SmN会随粒度的降低而升高，GdN/YbN会随粒度的降低而降低。南京下蜀土具有较高的GdN/YbN，不符合从粉尘颗粒北方到南方变细、GdN/YbN随粒度的降低而降低的规律，表明其粉尘来源与北方黄土高原黄土不同。
南京下蜀土与北方黄土高原黄土物质来源不同的第4个证据体现在Nd同位素方面。不同成因和时代的岩石，εNd(0)值不相同，可以用来区分沉积物的物源区[50~52]。前人的研究表明，在小于20 μm的风尘颗粒中，εNd(0)值会随粘粒的增多而升高[55]。对南京下蜀土和北方黄土小于20 μm组分的Nd同位素测试表明，南京下蜀土具有较低的εNd(0)值，指示其源岩成分与北方黄土不同，或者指示出南京下蜀土拥有较多的粗粒组分，这显然与南京下蜀土与北方黄土同源的推断相悖。因此，Nd同位素的差异性表明南京下蜀土与北方黄土高原黄土物质来源不同。
前人曾对长江中游的赣北以及皖南地区下蜀土的常量、微量元素组成开展了系统研究[3, 15~17, 62~63]，多数认为下蜀土的主要源区包括冰期裸露的长江河谷、冲积平原、干涸的湖盆以及暴露的大陆架。然而，前人对下游地区下蜀土的地球化学研究工作却未得到统一的结论：王爱萍等[28]发现南京下蜀土与北方黄土具有相似的微量元素组成，而与长江漫滩沉积物的元素组成明显不同，因此认为下蜀土与北方黄土同源，并非来源于长江漫滩沉积物；但是，李岩和叶玮[30]通过对长江下游多个下蜀土剖面进行稀土元素分析后认为，该区下蜀土受北方黄土与长江河漫滩的共同影响，且以河漫滩影响为主。出现这种状况可能与所采用的指标过于单一或者对比方法不够科学有关。一方面，无论是常量元素，还是微量元素，亦或者是Nd同位素可能受到颗粒大小、风化强弱等因素的影响，在物源指示时会各自产生缺陷导致物源指示出现偏差，因而利用地球化学法进行物源判断时需要对多种指标进行分析，才能得出比较可靠的结论。此外，无论是南京下蜀土还是北方黄土高原黄土，都是来源于上地壳的细颗粒粉尘物质，其物质来源复杂并且经过了高度的混合。因此，仅仅对某一种沉积物进行地化测试很难找到与下蜀土匹配的物源区。本文从常量元素、微量元素、Nd同位素等多方面找证据，证明了南京下蜀土的主要物质来源明显有别于黄土高原黄土，相较于前人的研究更为系统，也为下一步的物源研究工作指明了方向。
由于下蜀土在长江流域的空间分布区域比较广阔，不同区域下蜀土的物质来源可能会略有差异，其地球化学特征可能也不尽相同。但是，我们通过将南京下蜀土的地球化学特征与长江中游下蜀土已有的成果进行对比，仍然发现两者有较多的相似性：在常量元素方面，都具有比北方黄土高原黄土高的SiO2/Al2O3和TiO2/Al2O3[3, 16, 32]；在微量元素方面，都具有高于北方黄土的Zr、Hf含量和相对较低的Tl、Pb含量[16]，拥有较高的Nb/Ta和较低Y/Ho、Lu/Hf[32]；在Nd同位素方面，都具有低于北方黄土的εNd(0)值[16, 32]。南京下蜀土表现出与中游下蜀土相似的地球化学特征，说明它们的物质来源具有密切联系，南京下蜀土可能与中游的下蜀土一样，主要来源于长江中下游地区的松散沉积物。
4 结论通过对南京泰山新村下蜀土剖面进行地球化学分析，并与黄土高原灵台黄土进行对比，得出以下认识：
(1) 南京下蜀土和黄土高原灵台黄土中能反映物源的稳定元素含量及比值存在很大差异性。南京下蜀土中Zr、Hf含量较高，Tl、Pb含量较低，具有较高的SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3、Nb/Ta和GdN/YbN，较低的SiO2/TiO2、Zr/Hf、Y/Ho、Lu/Hf和εNd(0)值，说明其物质来源明显有别于黄土高原黄土。
(2) 南京下蜀土与长江中游下蜀土在地球化学特征方面有较多的相似性，都具有高于北方黄土的Zr、Hf含量和相对较低的Tl、Pb含量，具有比北方黄土高原黄土高的SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3、Nb/Ta和较低的Y/Ho、Lu/Hf、εNd(0)值，表明两者的物质来源具有密切联系，南京下蜀土可能与中游的下蜀土一样，主要来源于长江中下游地区的松散沉积物。
致谢: 感谢审稿专家建设性的修改意见。
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2 Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong;
3 School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083)
Abstract
The Xiashu loess is a typical Quaternary eolian deposit widespreading in Southern China and provides long terrestrial records of paleoenvironmental change in the subtropical region. Determining its provenance is of great significance for the reconstruction of paleo-atmospheric circulation pattern in this area. Previous studies were mostly conducted in the areas near the middle reaches of the Yangtze River, the provenance for the Xiashu loess in the lower reaches of the Yangtze River remains controversial. Here, we try to determine this provenance based on geochemical analysis, which is one of the important methods to judge the sources of eolian deposits. A Xiashu loess section (Taishanxincun:32°09'40.8"N, 118°42'57.2"E) in Nanjing was analysed on their major-trace elements and Nd isotopic compositions to explore the provenance. This section is about 15.6 m in thickness, and contains three loess layers and three paleosol layers. Four loess samples were collected from L1, L2 and L3, and seven paleosol samples were collected from S1, S2 and S3 at the interval of 1.5 m. The results were compared with the data from the Lingtai section (34°59'N, 107°45'E) formed at the same age in the Chinese Loess Plateau. We observed both similarities and obvious differences in the loess from these two places. The Nanjing Xiashu loess has similar UCC-normalized major-trace element abundances and chondrite-normalized rare earth element abundances as the Lingtai samples. However, the Nanjing Xiashu loess has relatively high abundances of Zr, Hf and ratios of SiO2/Al2O3, TiO2/Al2O3, Nb/Ta, GdN/YbN and low abundances of Tl, Pb and ratios of SiO2/TiO2, Zr/Hf, Y/Ho, Lu/Hf, εNd (0), which demonstrates a different provenance from that of the loess in the Chinese Loess Plateau. The Nanjing Xiashu loess has many similar geochemical characteristics as the Xiashu loess in the middle reaches of the Yangtze River. They both have high abundances of Zr, Hf and ratios of SiO2/Al2O3, TiO2/Al2O3, Nb/Ta and low abundances of Tl, Pb and ratios of Y/Ho, Lu/Hf, εNd (0), indicating a close similarity between their provenances. The loose sediments located nearby may be the primary dust source for the Xiashu loess in the lower reaches of the Yangtze River.