中国黄河中游地区新近纪红粘土的成因

摘要

中国北方黄河中游地区，完整的黄土剖面往往下伏有厚度不等的新近纪红色粘土沉积，由于其盛产以Hipparion为代表的哺乳动物化石而被称为“三趾马红土”，刘东生等将其称为红粘土。学者们基于不同证据，对新近纪红粘土成因方式提出了不同的解释。红粘土成形成过程的研究是分析其古环境意义的基础。在探讨红粘土序列的古环境意义之前，研究红粘土准确的成因方式，从而为研究其包含的古环境信息，合理解释第三纪以来发生的一系列重大地质、气候事件，从更长时间尺度上理解古环境变化特征、规律与机制，具有重大科学意义。 论文通过选取黄河中游地区多个处在气候敏感地区的具有代表性的新近纪红粘土剖面，进行多层段的系统样品采集，收集了现代河流阶地、河流底泥沉积物与现代沙尘暴粉尘物质，利用先进的分析测试手段，对比不同剖面、不同层段新近纪红粘土、埋藏化石的围岩红粘土、第四纪黄土．古土壤、水成黄土、河流底泥沉积物、河流阶地沉积物的粒度沉积学与磁组构特征，结合它们在扫描电镜下的微结构特征、红粘土中出土化石的埋藏学特征、红粘土区域分布特征，从研究基底地貌的发展、演化史的角度来解析、恢复红粘土的堆积过程，得出其主要的成因模式。 研究表明：①新近纪红粘土在黄河中游地区开始堆积，是地质、构造、气候等诸多因素发展的产物，其区域分布特征受到基底地貌的控制，存在明显的沉积中心，在基底地貌地势较低的部位，红粘土的堆积厚度较大，具有传统水成沉积物的特点；②红粘土沉积物的成因方式为原始物质来源于风动力的搬运，而堆积方式则是在红粘土原始物质堆积之后，由于基底地貌、气候因素的作用，部分层段在地表流水作用下发生了重新聚集，具有水成沉积物的特征；⑨新近纪红粘土成因方式可划分为缓坡沟谷型、高地型、山前型三种沉积模式。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1红粘土的研究概况及进展

1.1.1磁性地层学

1.1.2沉积学特征

1.1.3地球化学

1.1.4土壤学研究

1.1.5环境磁学

1.1.6东亚季风的形成历史及其控制因素

1.2红粘土的成因认识及存在的问题

1.3研究思路及工作量

1.3.1研究思路

1.3.2剖面选取及工作量

2新近纪红粘土的物质组成与地层及剖面描述

2.1研究区地质概况

2.2新近纪红粘土的物质组成

2.3新近纪红粘土地层及剖面描述

2.3.1北部地区典型剖面

2.3.2中部地区典型剖面

2.3.3西南部地区典型剖面

2.3.4南部地区典型剖面

2.3.5青藏高原东北缘典型剖面

2.4 小结

3新近纪化石埋藏的沉积学特征

3.1化石埋藏学原理及埋藏类型

3.2新近纪红粘土化石埋藏的沉积学特征

3.2.1剖面及材料

3.2.2化石埋藏的沉积学特征与分析

3.3小结

4新近纪红粘土磁组构特征及成因指示

4.1样品采集及实验方法

4.2磁化率各向异性原理及磁组构参数

4.2.1磁化率各向异性原理

4.2.2磁组构参数

4.3新近纪红粘土磁组构特征分析

4.3.1磁组构参数量值

4.3.2磁组构参数组合特征分析

4.4小结

5新近纪红粘土粒度沉积学特征及成因指示意义

5.1粒度参数及沉积学意义

5.1.1粒度参数

5.1.2粒度分布及其解释

5.2样品采集及分析测试

5.2.1粒度样品的采集

5.2.2粒度测试及数据评价

5.3粒度数据分析及沉积学成因意义

5.3.1粒度组成特征

5.3.2沉积物粒度累积曲线

5.3.3粒度参数组合特征分析

5.3小结

6新近纪红粘土的成因分析与讨论

6.1新近纪红粘土的分布特征

6.2新近纪红粘土的成因分析

6.3新近纪红粘土的成因模式分析

6.3小结

参考文献

致谢

图版

附表

发表论文情况