我国黄土高原西北边缘风成沉积及其气候环境意义

摘要

中国黄土高原堆积有巨厚的黄土沉积，为不同尺度的古气候对比研究提供了重要的陆相记录。目前为止，有关黄土沉积空间范围的研究相对较少，然而黄土沉积空间范围的变化可能直接影响到黄土物质的堆积过程与代用指标古气候意义解释。沙漠-黄土边界带风成沉积地层多表现为风成砂、砂质黄土与砂质古土壤的互层沉积，有效地记录了区域风沙活动和粉尘堆积历史，为研究中国黄土沉积范围变化与北方沙漠演化提供了重要的地层资料。　　选取黄土高原西北边缘的风成沉积为研究对象。风成剖面包括位于腾格里沙漠南部香山北坡香山剖面（XS-A和XS-B）以及共和盆地东南部卡加剖面（KJ）。通过分析风成沉积岩性变化以及粒度组成、元素含量、磁化率和烧失量等代用指标，结合光释光（OSL）测年结果，探讨了中更新世以来中国黄土高原沉积范围的变化及其潜在的区域气候环境意义。主要结论如下：　　1、沙漠-黄土边界带3个风成剖面中的黄土沉积与黄土高原典型黄土沉积特征一致，而风成砂为含有一定粉砂组分的亚砂土沉积。香山剖面显示该区典型黄土沉积至少出现在240ka之前，并持续到42.5ka，甚至25.4ka前后；共和盆地东南部典型黄土沉积至少在在中更新世已经出现，并阶段性地持续到末次盛冰期之前。　　2、沙漠-黄土边界带气候由冷干转向暖湿时，研究区发育草原或者干草原植被，风成沉积类型由风成砂逐渐向典型黄土沉积过渡，沉积连续，黄土沉积的范围向北、向西扩张。气候由暖湿转向冷干时，地表风力侵蚀加剧。沉积地层出现沉积间断，形成假整合接触面，表现为由黄土沉积向风成砂沉积的快速过渡，黄土沉积的范围向南收缩。　　3、至少中更新世以来，黄土高原北部黄土沉积区域远大于现在的范围，可能到达腾格里沙漠南部以及鄂尔多斯盆地大部分地区。黄土高原西部黄土堆积的范围至少到达共和盆地东南部的贵南地区，甚至更西的位置。受风蚀、水蚀作用的影响，黄土地层曾被风力或流水侵蚀，上覆的风成砂沉积指示了典型黄土在研究区存在沉积间断，代表黄土沉积范围收缩。　　4、尽管中更新世以来腾格里沙漠、木格滩沙地可能存在一定规模的扩张，然而，其扩张范围远没有达到现在的位置。研究区末次盛冰期沙漠/沙地的扩张，奠定了现代沙漠/沙地的基本格局。　　5、中更新世以来黄土沉积范围变化伴随的风蚀过程，意味着下风向黄土沉积可能有部分粉尘物质源自黄土本身。这种过程或许解释了黄土记录中某些时段粒度组成变化较小时，粉尘通量增加的现象。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 沙漠与黄土概述

1.2 沙漠?黄土边界带研究概述

1.3 选题依据和意义

第二章 研究区概况

2.1 区域位置

2.2 地质背景

2.3 气候

2.4 植被与土壤

2.5 水文

第三章 样品采集与实验方法

3.1 野外考察与样品采集

3.2 沉积地层

3.3 粒度

3.4 元素

3.5 磁化率

3.6 烧失量

3.7 年代

第四章 结果与解释

4.1 年代

4.2 粒度

4.3 磁化率

4.4 烧失量

4.5 常量元素

第五章 讨论

5.1 沙漠-黄土边界带风成沉积记录

5.2 中更新世以来黄土沉积范围变化

5.3 风成沉积揭示的沙漠演化

5.4 黄土沉积范围变化的气候环境意义

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

附录

在学期间的研究成果

致谢