最近880ka以来黄土-古土壤序列粘土矿物和粘粒地球化学特征及东亚夏季风演化

中国黄土-古土壤序列记录了东亚古气候的演化历史。为获取黄土高原南部地区夏季风强度演化特征,以甘肃灵台邵寨L_9以来的黄土-古土壤序列为研究对象,通过X射线衍射(XRD)和X荧光光谱(XRF)方法分别对880 ka以来黄土-古土壤序列粘粒组分的粘土矿物和元素地球化学特征进行了系统分析。研究表明,黄土高原南部地区880 ka以来风尘堆积序列以伊利石为主,其次为蛭石,含少量的1.42 nm混层矿物(HIM)、高岭石和蒙脱石(含I/S),不含绿泥石;粘粒组分中常量元素含量从高至低排列如下:SiO_(2)>Al_(2)O_(3)>TFe_(2)O_(3)>K_(2)O>MgO>CaO>Na^(2)O>TiO_(2)>P_(2)O_(5)>MnO。将粘土矿物组合、粘土颗粒显微结构与粘粒组分元素地球化学特征相结合,系统揭示出邵寨剖面中,蒙脱石(含I/S)和高岭石主要来源于原始风尘碎屑,伊利石包括原始风尘碎屑和后期风化成壤两种来源,蛭石和HIM为成壤风化产物。由于含Na、Fe、Mg元素的蛭石、HIM和蒙脱石(含I/S)含量的变化主要受控于成壤作用的强弱,因此基于上述元素获取的粘粒组分的CIW'(CIW'=100×Al_(2)O_(3)/(Al_(2)O_(3)+Na_(2)O))和TFe_(2)O_(3)/MgO指标很好地记录了古东亚夏季风环流强度的变化历史。研究发现,880 ka以来东亚夏季风环流强度呈间冰期/冰期的强/弱变化特征,在约850 ka、约620 ka、约550 ka、约420 ka和约127 ka等几个间冰期显著增强。