兰州第四纪黄土/古土壤序列物源演变:来自于碳酸盐矿物的证据

黄土/古土壤的物源研究对于揭示第四纪气候变化和青藏高原隆升历史具有重要意义。本研究以位于黄土高原西部1.4 Ma以来的兰州黄土/古土壤沉积序列为研究对象,基于X射线衍射技术分析了黄土/古土壤中的主要矿物组成,侧重于碳酸盐矿物含量,追溯了兰州黄土/古土壤的直接物源。结果显示:(1)1.4 Ma以来兰州地区黄土/古土壤沉积物的主要直接源区为柴达木盆地沙漠区和阿拉善干旱区。(2)基于二元混合模型计算的潜在原始源区对兰州黄土白云石和总碳酸盐矿物的相对贡献率以及长石与石英比值结果一致支持1.4 Ma以来兰州黄土原始物源发生了多次变化。1.4~1.1 Ma和0.9~0.3 Ma青藏高原东北缘造山带(昆仑山、祁连山)和中亚造山带对兰州黄土的贡献相当,而1.1~0.9 Ma和0.3 Ma以来,中亚造山带对兰州黄土的物源贡献增加,这可能分别是对中更新世气候转型和0.3 Ma以来青藏高原及邻近地区干冷气候增强的响应。1.15 Ma和0.8 Ma兰州黄土/古土壤中高的白云石含量、碳酸盐矿物总含量以及0.8 Ma长石与石英比值的快速升高可能是对“昆黄运动”的响应,进而造成了昆仑山、祁连山对黄土高原物源贡献的增加。

光释光年代学对腾格里沙漠化机制及风沙物源的指示

腾格里沙漠地处东亚夏季风现代影响区的西北边缘,长期以来被认为是东亚沙尘暴多发中心之一。近年来的研究较明确地支持腾格里沙漠晚更新世以来的沉积环境发生了巨大变化,但该区沙漠化的机制仍需进一步研究。文章基于石英矿物的光释光测年技术,研究了腾格里沙漠南部腹地系列剖面的沉积年代,结合已有研究结果,重建了该区风沙堆积历史,获得如下认识:1)腾格里沙漠末次冰盛期以来的风沙堆积主要集中在16~10 ka及约1.5 ka以来两个时段;2)腾格里地区16~10 ka的风沙堆积发生在区域由干变湿的时段,而7.3 ka、5.1 ka和3.8~3.3 ka的风沙堆积发生于区域湿度较高背景下的干旱时段。由于这些时段的气候环境有利于风沙的堆积与固定而不利于风沙的产生,因而推断16.0~3.3 ka时段腾格里地区的风沙主要来自上风向地区的输入;3)腾格里大面积地区的沙丘/沙山堆积于最近0.37 ka以来降水较少的时段,略晚于区域高强度的人类工程活动,表明现今可见的沙丘/沙山地貌景观的形成是人类高强度工程活动触发、就地起沙的结果。