西昆仑山黄土的岩石磁学特征及其磁化率增强机制

成壤过程中形成的细颗粒的软磁性矿物被认为是导致古土壤磁化率增加的主要原因。但近来的研究表明,在一些地区,尤其是靠近沙漠边缘的黄土-古土壤序列,源区对黄土磁化率的影响要远大于成壤作用。因此,有必要对不同地区、不同环境条件下的典型黄土堆积进行详细的岩石磁学研究。日前,我们在西昆仑山北侧钻取了一根长达671m的岩芯,这为研究极端干旱区黄土的岩石磁学性质提供了难得的契机。本文对第一期黄土钻探得到的207m岩芯进行了详细的岩石磁学研究,结果表明:昆仑山黄土的主要载磁矿物为磁铁矿和磁赤铁矿,同时还含有少量的针铁矿、赤铁矿;该地区磁化率的变化主要受源区粗颗粒的软磁性矿物含量的影响,成壤作用形成的细颗粒磁性矿物对磁化率的贡献极小;磁化率、粒度在0.5Ma左右急剧升高和变粗,主要与气候干旱化加剧有关。

昆仑山黄土与中国西部沙漠发育和高原隆升

昆仑山北坡黄土是塔克拉玛干大沙漠的同期相关沉积. 对出山口河流最高阶地80多米厚的黄土古地磁和古气候记录研究表明, 昆仑山黄土形成于距今约88万年 前, 指出塔里木盆地现代形式环流格局与极端干旱气候和塔克拉玛干沙漠雏形大致于同时出现. 青藏高原、 帕米尔高原和天山山脉的隆起是导致上述过程发生的根本原因, 适应于高原隆升的大气环流变化是干旱化过程进行的机制. 随高原和周边山地的隆升, 中国内陆和塔里木盆地持续干旱化和沙漠化, 沙漠逐步扩大至今天规模, 并在距今约50万年前有一次突变,全球变化仅是叠加于这一变化趋势之上, 并在长期变化和冰期-间冰期旋回演化上, 均表现为西风环流越强, 降水越大, 但水热搭配似仍与亚洲季风区气候变化相似.

昆仑山北坡黄土粒度特征与环境意义初探

昆仑山北坡沉积了极端干旱区巨厚的黄土,不仅记录了塔克拉玛干沙漠的发生发展过程,也蕴含了西风环流的演化信息。该地区气候干旱,成壤作用弱,靠近物源,黄土记录了沉积时的粒度特征,是研究风动力变化的良好载体。本文选取昆仑山北坡的普鲁剖面进行详细的粒度分析,结果表明黄土颗粒较粗,是沙漠的近源沉积,搬运动力较强。通过粒级一标准偏差变化计算,黄土粒度可以分为粉砂(<36μm)和细砂(>36μm)两个敏感粒级组分。依据塔里木盆地内的现代环流特征,粉砂组分主要与近地面较弱的环流风场有关,而细砂组分主要由盆地南缘频发的沙尘暴搬运,并且沙尘暴对沙尘的搬运作用可能更为显著。

极端干旱区黄土土壤容重的测量及其古气候意义

黄土和古土壤的容重,不仅可以反映东亚冬、夏季风强度的变化,而且还是计算粉尘沉积通量的基础,因此,在古气候研究以及亚洲内陆干旱化重建过程中具有重要的意义。目前,黄土土壤容重的研究大都集中在黄土高原地区,而作为黄土高原主要源区的中国西北内陆极端干旱区,关于土壤容重的测量方法以及古气候意义涉及的较少。在前人研究的基础上,提出了适合亚洲内陆极端干旱区黄土容重测量的理想方法,并发现该区的黄土容重值同粒度以及磁化率的变化均呈明显的负相关关系,这与黄土高原有很大的不同。进一步的分析表明,在极端干旱区,黄土容重的变化主要反映了源区干旱程度的变化,季风强度对容重的影响微弱。