共和盆地马四剖面记录的全新世以来的风沙活动与气候环境演变

摘要

风成沉积序列研究对于揭示区域风沙活动历史及沉积环境演变具有重要的意义。共和盆地地处青藏高原东北部，位于亚洲季风环流和西风环流的交汇地带，加之其独特的地理位置效应，在对区域乃至全球气候环境的变化响应上有着举足轻重的作用。本文以共和盆地马四队剖面（MS剖面）地表沉积特征为研究对象，通过对剖面沉积物粒度、磁化率、有机质及地球化学元素等气候代用指标进行分析，结合14C测年手段，对共和盆地MS剖面全新世以来的风沙活动与气候环境演变过程进行了恢复重建。
　　本研究主要内容包括：⑴整个剖面粒度组成以砂粒为主，粉砂次之，粘粒最少。其中，细砂是砂粒组成的主体，砂含量在风成砂层中明显高于古土壤层，粉砂和粘粒含量则相反；剖面沉积时期气候环境整体相对稳定，风成砂物源较为单一；剖面沉积物磁化率和有机质含量相对较低，高值均与与古土壤层对应，低值与古风成砂层对应，二者曲线波动与粘土粒级沉积物含量曲线对应较好。⑵通过对剖面常微量元素及其比值分析显示，在全剖面序列中，各常量元素含量变异系数均较小，表明MS剖面各常量元素组成具有高度的均一性；将剖面常量元素含量分别与上部陆壳（UCC）和陆源页岩相比较发现，较UCC而言，MS剖面表现出明显的富Ca、Si而贫Mg、K、Na、Fe和Al的特征，而较陆源页岩，除Na元素表现出相对富集外其他元素含量均表现为亏损；且古土壤层化学组分与UCC均值更为接近；另外，通过比值分析发现硅铁铝率较Na/K值能更为具体准确地记录MS剖面沉积时期的气候波动旋回变化特征；各微量元素迁移能力强弱变化顺序为：Sr＞Ni＞Ce＞Ga＞Rb＞As＞Mn＞Y＞Ba＞Pb；Ba、Rb、Mn和Y元素能更加清晰明确的反映MS剖面的沉积环境信息，而Sr、Ni和Ce在反映研究区沉积环境差异信息时相对较为模糊；微量元素比值 Rb/Sr、Ba/Sr和CaO/Sr更能清晰地反映区域沉积环境的干湿变化；Cu/Mn相对来说表征的气候变化信息较为模糊。⑶A-CN-K三角图分析显示，MS剖面沉积物化学风化和剥蚀处于相对稳定状态；剖面沉积很可能起源于上部陆壳（UCC）并与上部陆壳（UCC）组分平均含量相似，且古土壤和古风成砂的化学组分有较强的均一性；剖面显然处于脱Ca、Na的早期风化阶段，远未达到蒙脱石及伊利石的风化阶段。⑷综合分析MS剖面风成沉积物中多项气候代用指标，结合14C测年手段，依据剖面沉积相变特征，将全新世以来的区域风沙活动和沉积环境变化过程分为如下阶段：11.98 ka BP以前，区域冬季风较强，风沙活动较强，沉积环境为剖面沉积时期的最干冷阶段；11.98~9.75 ka BP夏季风强度相对增强，风沙活动相对减弱，气候转向温湿；9.75~8.09 ka BP区域冬夏季风强度交替波动变化，但地层沉积显示冬季风强度略高于夏季风，风沙活动较前一时期有所增强；8.09~4.78 ka BP冬季风强度减弱，夏季风有所增强。地表成壤作用明显；4.78~2.90 ka BP区域冬夏季风出现明显的波动旋回变化，相应地，气候也出现多次冷干—温湿交替，指示区域风沙活动强弱变化并不明显；2.90~0.67 ka BP夏季风强度较冬季风强度较高，风沙活动势力相对减弱。但各指标曲线波动较为频繁，气候冷暖变化整体规律不明显。

目录

西北师范大学研究生学位论文作者信息

1 引言

1.1 选题背景

1.2 研究意义

1.3研究进展

2 研究区概况

2.1自然地理概况

2.2 社会经济状况

3 技术路线与研究方法

3.1技术路线

3.2 研究方法

4 马四剖面记录的全新世气候环境演变机理

4.1 MS剖面沉积地层特征

4.2 MS剖面粒度记录的区域气候环境演变

4.3 MS剖面磁化率与有机质记录的区域气候环境演变

4.4 MS剖面地球化学元素记录的区域气候环境演变

5 马四剖面全新世以来的风沙活动与气候环境演变

5.1 11.98 ka BP 之前的风沙活动与气候环境演变

5.2 11.98~9.75 ka BP之间的风沙活动与气候环境演变

5.3 9.75~8.09 ka BP之间的风沙活动与气候环境演变

5.4 8.09~4.78 ka BP之间的风沙活动与气候环境演变

5.5 4.78~2.90 ka BP之间的风沙活动与气候环境演变

5.6 2.90~0.67 ka BP之间的风沙活动与气候环境演变

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 不足与展望

参考文献

附录

致谢