1100万年以来中国北方风尘堆积与古气候变化的周期及驱动因素分析

摘要

中国北方连续堆积的晚新生代风成红粘土-黄土,是气候干湿变化的良好地质记录。对第四纪黄土的研究,揭示了中国北方干湿的周期变化,但是中新世以来的古气候变化规律及其驱动机制还不清楚。通过对具有代表性的红粘土-黄土序列的粒度测试,并根据独立的古地磁地层年代控制,建立了我国北方1100万年以来气候变化的时间序列。在此基础上,应用传统谱分析和小波变换的方法,对1100万年以来的干湿变化进行了分析,讨论了11-7.3Ma,8.0-5.0Ma,5.3-2.5Ma,2.5-1.2Ma和1.2-0Ma期间我国北方和亚洲中部干湿变化的周期,发现在不同时间段分别存在着-20ka的岁差周期、-40ka的黄赤交角周期和-100ka的地球轨道偏心率周期,获得了地球轨道运动变化引起太阳辐射变化驱动晚新生代亚洲内陆干湿变化的新证据。同时,还发现风尘沉积的粒度时间序列存在非轨道周期,可能是轨道周期谐振和时间标尺不确定性造成的。地球轨道运动变化引起的北半球太阳辐射量的变化,从而引起北半球冰期-间冰期旋回、西风带位置移动和亚洲季风强度的共同变化,可能控制着晚新生代我国北方粉尘沉积过程和古气候变化。加强粉尘堆积记录和古气候模拟研究,可深入认识我国北方晚新生代干湿变化的规律和机制。