發(fā)布時間：2020-07-11 05:14

【摘要】：歐亞大陸黃土分布范圍廣,厚度大,蘊含著豐富的環(huán)境演變信息。俄羅斯亞速海地區(qū)與中國帕米爾地區(qū)黃土是歐州與中國黃土沉積的過渡帶,有其獨特的區(qū)域環(huán)境特征,對其黃土記錄的古環(huán)境變化信息的研究有助于我們深入了解不同氣候系統(tǒng)對全球變化的響應。近幾十年來,黃土的磁化率作為環(huán)境變化的指示指標被廣泛應用,但目前磁化率與氣候變化的應對模式存在差異,需要進行更廣范圍的對比研究。本研究選取了受中緯度西風帶控制的俄羅斯亞速海北岸典型的Beglitsa黃土剖面與中國帕米爾地區(qū)奧依塔克(AYTK)黃土剖面為研究對象,借助于環(huán)境磁學各項指標進行了系統(tǒng)的磁學性質研究,并結合色度(a*、b*、L*)、粒度、碳酸鹽(CaCO3%)、總有機碳(TOC%)以及X射線衍射(XRD)等手段,以期來探討這兩個地區(qū)黃土沉積物環(huán)境磁學的應用機制及其影響因素,并探討其MIS5以來古氣候的變化過程,為預測未來氣候變化趨勢提供參考。同時與中國黃土高原地區(qū)典型黃土剖面的氣候代用指標進行對比,分析其空間差異性,并將這兩個地區(qū)MIS5以來的氣候變化與其它地質記錄及區(qū)域進行對比。嘗試采用磁學參數(shù)重建俄羅斯亞速海地區(qū)MIS5以來的古降雨量。本研究的主要結論包括以下幾個方面:1.俄羅斯亞速海地區(qū)Beglitsa與中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土沉積物的磁性特征均主要受亞鐵磁性礦物磁鐵礦控制,同時受到不完整反鐵磁性礦物的影響;磁性礦物顆粒均主要以PSD-MD為主,但Beglitsa黃土成壤作用形成的SP磁性顆粒對磁化率有一定貢獻。與黃土高原地區(qū)典型黃土剖面對比發(fā)現(xiàn),χ的平均值表現(xiàn)為BeglitsaAYTK靖遠洛川,空間上表現(xiàn)為西部東部中部,可能是磁性礦物含量和粒徑的變化以及源區(qū)物質的不同和氣候條件的差異所影響�？傮w上來看,磁性強的樣品,亞鐵磁性礦物貢獻較大。2.俄羅斯亞速海地區(qū)Beglitsa黃土樣品的顏色總體上偏暗,L*值較低,紅度a*偏小,L*能夠指示該區(qū)降水量含量的變化特征,可以作為半定量或者定量地描述該區(qū)環(huán)境變化的代用指標;中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土樣品顏色總體上偏亮,L*值較高。與黃土高原靖遠剖面對比發(fā)現(xiàn),受西風帶控制的Beglitsa剖面與AYTK剖面黃土樣品的色度歸一化分布較為相似,而受季風影響的靖遠剖面表現(xiàn)的有所不同。3.俄羅斯亞速海地區(qū)Beglitsa與中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土顆粒均主要以粗粉砂(10~50um)為主,但Beglitsa黃土剖面砂粒(50um)含量較低,AYTK黃土的砂粒(50um)含量高達15.68%;兩個地區(qū)黃土樣品的粒徑頻率分布均呈單峰分布。與黃土高原典型剖面對比發(fā)現(xiàn),洛川剖面砂粒含量最低,但粘粒(5um)含量最高,成壤作用最強。AYTK和靖遠黃土樣品粒度有著相似的分布特征,與Beglitsa黃土樣品存在一定差異,可能是源區(qū)物質的不同所致。Beglitsa與AYTK黃土樣品的磁化率(χ)、飽和等溫剩磁(SIRM)、軟剩磁(SOFT)與粗粉砂含量均呈正相關,說明在粗粉砂中主要富集黃土的磁性礦物。4.俄羅斯亞速海地區(qū)Beglitsa黃土CaCO3的淋溶或遷移造就了磁性礦物的富集,對磁性特征產(chǎn)生不同程度的影響;中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土的CaCO3含量較高,且較為穩(wěn)定,高含量的CaCO3可能對黃土磁性礦物含量產(chǎn)生稀釋作用,使得黃土磁性相對減弱。Beglitsa黃土的TOC可以指示磁化率增強與“生物成磁作用”有關。XRD分析顯示Beglitsa黃土化學風化較為強烈;AYTK黃土的化學風化程度不高,可能處于化學風化的早期階段。可能是由于該地區(qū)降水量相對較少,水熱組合相對較差。5.俄羅斯亞速海地區(qū)Beglitsa黃土成壤作用較強,磁化率與成壤作用呈正相關,與中國黃土高原地區(qū)有著相似的氣候變化過程;其χ、SIRM以及SOFT磁學參數(shù)能夠較好的反映該區(qū)環(huán)境演變過程。中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土的磁化率與成壤作用關系較為復雜,MIS5以來氣候整體較為干冷,黃土-古土壤分層不明顯,主要歸因于局地氣候、地形的作用,晚更新世以來中亞地區(qū)干旱化加強可能對該區(qū)黃土成壤作用造成一定影響,塔吉克斯坦到塔里木盆地西風減弱導致降水量減少可能對中亞大部分黃土沉積的磁性特征的古環(huán)境解釋起著至關重要的作用;將礦物風化分析和HIRM、SIRM/χ等磁學參數(shù)相結合能夠明確指示中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土風化成土作用強弱及其蘊含的古環(huán)境信息。與其它地質及區(qū)域記錄對比,發(fā)現(xiàn)它們在間冰期-冰期旋回具有相似性,但也體現(xiàn)了區(qū)域獨特性;俄羅斯亞速海地區(qū)的氣候演變過程與東歐其它區(qū)域具有一致性,且MIS5以來氣候不穩(wěn)定,存在冷暖的變化特征,其中MIS5c最為暖濕,成壤作用最強,這與黃土高原其它區(qū)域有著明顯不同。采用χfd/HIRM重建了俄羅斯亞速海地區(qū)MIS5以來的古降雨量,末次間冰期S1的降雨量變化在254.3~676.6±70mm范圍內(nèi),其中S1SS2(MIS5c)的降雨量與現(xiàn)階段降雨量較為接近。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P532;P318.44
【圖文】：

磁化率（χ）大小主要受亞鐵磁性礦物濃度影響，但在一定成和顆粒粒徑大小以及形狀等的影響，超順磁（SP，＜0.03定，但磁化強度很大；磁化率（χ）與飽和等溫剩磁（SIRM化呈雙峰分布（圖 1-1）(MAHER,1988)；通過磁晶粒的比質來源和轉化環(huán)境。

物區(qū)系的材料進行研究（圖 1-2），利用小型哺乳動物的物種組合古地磁的數(shù)據(jù)，表明俄羅斯亞速海黃土形成于早更新世時期va (2007) 又在俄羅斯南部亞速海東岸的黃土中發(fā)現(xiàn)了小型哺乳動物化石的不同組合明確劃分出了各個時期，晚上新世，早，晚更新世；此外，還辨別出了早中更新世的轉折的古生物

2.1 區(qū)域概況本研究選取中緯度受西風帶控制的俄羅斯亞速海地區(qū)Beglitsa黃土剖面與中國帕米爾地區(qū)奧依塔克（AYTK）黃土剖面，其具體采樣點位置分布如下圖 2-1所示。

本文編號：2750005