中国沙漠的同位素分区特征

系统采集了中国10个主要沙漠或沙地(塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、柴达木沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、古尔班通古特沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地)样品,并在黄土高原西峰、环县和洛川剖面采集了马兰黄土(L1)样品。通过选择合适的粒级和样品处理方法,对样品酸不溶物进行了Nd和Sr同位素组成的测定。测定结果表明,中国10个沙漠或沙地的Nd同位素组成εNd(0)的变化范围大,为-1.2～-17.2。根据Nd同位素组成范围,10个沙漠或沙地的εNd(0)从高到低可以分为4个区域:A1:古尔班通古特沙漠和呼伦贝尔沙地(-1.2～-4.0);A2:浑善达克沙地和科尔沁沙地(-4.4～-7.0);B:塔克拉玛干沙漠、柴达木沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠(-7.4～-11.7);C:毛乌素沙漠和库布齐沙漠(-11.8～-17.2)。中国沙漠Nd同位素组成的分区性与中国北方的大地构造和山脉分布密切相关,并表明中国沙漠具有近源性,即沙漠物质主要来源于其邻近周围的山脉和基底岩石的风化侵蚀。通过对比,黄土高原黄土Nd和Sr同位素组成与柴达木沙漠和阿拉善高原的沙漠(腾格里和巴丹吉林沙漠)相同,而与其他沙漠不同。塔克拉玛干沙漠碳同位素组成为0.19‰～0.62‰;柴达木沙漠、巴丹吉林沙漠和黄土高原马兰黄土碳同位素组成都落在1.20‰～2.40‰之内。黄土高原马兰黄土碳同位素组成与柴达木沙漠和巴丹吉林沙漠相类似,而与塔克拉玛干沙漠不同。本次研究为Liuetal.(1996)的推论,即黄土高原黄土物质最终来源于青藏高原东北缘,提供了一个有力的同位素证据。

黄土高原黄土物源区的同位素证据

系统采集了黄土高原马兰黄土、河西走廊和青藏高原东北部黄土、河床沙和湖泥样品。用酸淋洗去除方解石后,黄土高原马兰黄土εNd(0)值从-9.2到-11.3,87Sr/86Sr比值从0.71784到0.71944,都落在同位素B区内,与青藏高原东北部、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的值一致。黄土高原马兰黄土白云石的δ13C值从1.2‰到1.5‰,与青藏高原东北部和河西走廊黄土,巴丹吉林沙漠的白云石的值类似。这些表明青藏高原东北部、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠可能是黄土高原黄土的源区,从而排除了其他沙漠(古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地)作为黄土物源区的可能性。同位素研究结果和野外调查进一步揭示,黄土高原黄土、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠物质可能最终都是来源于青藏高原东北部。

黄土沉积中蜗牛壳体矿物相转变现象

利用粉晶X射线衍射(XRD)和等离子体直读光谱(ICP-AES)分析技术,对黄土高原洛川和西峰剖面黄土层位蜗牛壳体进行研究.结果表明现代蜗牛壳矿物成分为文石,而在一定层位中部分蜗牛壳体文石转变为方解石.洛川剖面和西峰剖面的蜗牛壳体文石向方解石转变的地层界线出现在L5和L6间.地表条件下,温度只在很长时间尺度内对蜗牛壳文石相变起作用,压力不是造成蜗牛壳文石相变的因素,形成时间可能是相变的首要因素;在此基础上,相变的程度可能还受蜗牛壳中微量元素所控制,微量元素含量较高使蜗牛壳文石的稳定性提高,阻碍其向方解石转变,而微量元素较低的蜗牛壳相变程度较高.