【摘要】：環(huán)境科學(xué)以研究人類賴以生存的地球環(huán)境為內(nèi)容,關(guān)注人類生存環(huán)境的變化。大同盆地的火山活動(dòng)和古湖泊演化與人類生存環(huán)境息息相關(guān)。火山活動(dòng)是威脅人類生存環(huán)境的重大自然災(zāi)害之一。上世紀(jì)七十年代,地質(zhì)學(xué)家尹贊勛教授曾為“大同火山是否會(huì)再次爆發(fā)”的疑問(wèn)而進(jìn)入該地區(qū)開(kāi)展深入調(diào)查。自此以后的幾十年里,大同火山受到眾多學(xué)者、專家的關(guān)注,相關(guān)研究始終不曾中斷,特別是關(guān)于火山噴發(fā)年代的研究尤為突出。然而,大同盆地火山階段性活動(dòng)的歷史仍是一個(gè)尚未被揭示清楚的地學(xué)問(wèn)題。另一方面,大同盆地在第四紀(jì)時(shí)期長(zhǎng)期被古湖占據(jù),火山活動(dòng)產(chǎn)生的火山灰、以及周邊的風(fēng)化物質(zhì)和大氣粉塵為古湖提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),植被繁盛、具有動(dòng)物多樣性,為早期古人類提供了良好的生存環(huán)境,因此,古湖的擴(kuò)張和萎縮也是古人類活動(dòng)與生存的控制因素之一。根據(jù)前人研究結(jié)果,導(dǎo)致大同地區(qū)古湖演變的主要因素是構(gòu)造因素,而火山活動(dòng)正是第四紀(jì)時(shí)期大同盆地最主要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),因此,大同盆地的火山活動(dòng)對(duì)本區(qū)域的古湖泊演變必定產(chǎn)生影響。火山活動(dòng)噴發(fā)的物質(zhì)與區(qū)域河湖相沉積、黃土-古土壤沉積呈互層分布,在廣大區(qū)域內(nèi)留下了眾多地質(zhì)記錄。本文借助于沉積記錄的研究,在揭示大同火山的階段性活動(dòng)歷史的同時(shí),挖掘火山活動(dòng)與古湖泊演變之間的關(guān)系,可以為本區(qū)構(gòu)造演化及環(huán)境變遷研究提供新的基礎(chǔ)資料,對(duì)大同盆地的古環(huán)境研究具有一定的意義。本文在區(qū)域內(nèi)選擇典型的湖相沉積剖面(陳莊剖面,肖家窯火山東溝剖面1、2),黃土沉積剖面(黑山火山東南溝剖面),對(duì)其進(jìn)行細(xì)致地野外調(diào)查和采樣,并在室內(nèi)開(kāi)展磁化率、化學(xué)成分、粒度和古地磁的測(cè)試分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):1)古湖濱處的肖家窯火山東溝剖面1顯示,具有粒度韻律變化的火山碎屑層存在四個(gè)不同傾角的傾斜,產(chǎn)狀分別是125∠30o、137∠21o、45∠9o、95∠4o,越底部的碎屑層傾角越大,指示過(guò)去火山曾有過(guò)多個(gè)活躍期;每期有多次火山噴發(fā),每次噴發(fā)都會(huì)形成一套下部細(xì)、上部粗的粒度韻律變化“特征層”。2)古湖近岸地處的肖家窯火山東溝剖面2顯示,湖相沉積中夾有四層火山碎屑層,且每層中包含多套“特征層”。3)古湖深處的陳莊剖面中存在四個(gè)磁化率顯著正異常的層位,且四個(gè)層位的粒度都較粗。4)從陳莊剖面磁化率顯著正異常的層位中提取的疑似黑色火山灰物質(zhì),其磁化率、Ti、Fe元素含量與區(qū)域火山灰的測(cè)試結(jié)果非常近似。5)古湖岸上的黑山火山東南溝黃土沉積剖面中出現(xiàn)了三個(gè)磁化率為峰值、金屬元素Rb/Sr比為谷值的層位。6)陳莊湖相沉積剖面的古地磁測(cè)試結(jié)果顯示存在B/M和Jaramillo磁極性界限。對(duì)這些結(jié)果進(jìn)一步分析,得出以下一些認(rèn)識(shí):1)肖家窯火山東溝剖面的火山碎屑層產(chǎn)狀變化、陳莊剖面所顯示的四個(gè)磁化率顯著正異常層位都指示了區(qū)域火山活動(dòng)曾經(jīng)歷過(guò)四個(gè)活躍期。根據(jù)陳莊剖面中的B/M、Jaramillo磁極性界限及多個(gè)沉積韻律層的厚度,推算出四個(gè)火山活躍期的開(kāi)始年代分別是早于0.90MaB.P.(第一活躍期)、~0.51MaB.P.(第二活躍期)、~0.32MaB.P.(第三活躍期)和~0.09MaB.P.(第四活躍期);黑山火山東南溝剖面還記錄了一次發(fā)生于~0.19MaB.P.的活躍期。2)陳莊剖面的粒度曲線反映出四個(gè)沉積韻律序列,指示了區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生過(guò)四次大規(guī)模的湖退事件。3)區(qū)域四個(gè)火山活躍期與四個(gè)湖退期在發(fā)生時(shí)間上具有一致性,火山平靜期與湖侵期相對(duì)應(yīng),指示火山活動(dòng)與古湖泊演變存在某種機(jī)制上的關(guān)聯(lián),即上地幔巖漿的間歇性強(qiáng)烈活動(dòng)是導(dǎo)致區(qū)域湖退-湖侵的動(dòng)力原因。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P317;P531

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