【摘要】：歐亞大陸黃土分布范圍廣,厚度大,蘊(yùn)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(dú)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(yīng)。近幾十年來,黃土的磁化率作為環(huán)境變化的指示指標(biāo)被廣泛應(yīng)用,但目前磁化率與氣候變化的應(yīng)對模式存在差異,需要進(jìn)行更廣范圍的對比研究。本研究選取了受中緯度西風(fēng)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(xué)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)的磁學(xué)性質(zhì)研究,并結(jié)合色度(a*、b*、L*)、粒度、碳酸鹽(CaCO3%)、總有機(jī)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(xué)的應(yīng)用機(jī)制及其影響因素,并探討其MIS5以來古氣候的變化過程,為預(yù)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(biāo)進(jìn)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(zhì)記錄及區(qū)域進(jìn)行對比。嘗試采用磁學(xué)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(jié)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(xiàn)。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(yuǎn)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(zhì)的不同和氣候條件的差異所影響�？傮w上來看,磁性強(qiáng)的樣品,亞鐵磁性礦物貢獻(xiàn)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(biāo);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(yuǎn)剖面對比發(fā)現(xiàn),受西風(fēng)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(fēng)影響的靖遠(yuǎn)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(dá)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(qiáng)。AYTK和靖遠(yuǎn)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(zhì)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(guān),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(qiáng)與“生物成磁作用”有關(guān)。XRD分析顯示Beglitsa黃土化學(xué)風(fēng)化較為強(qiáng)烈;AYTK黃土的化學(xué)風(fēng)化程度不高,可能處于化學(xué)風(fēng)化的早期階段�？赡苁怯捎谠摰貐^(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(qiáng),磁化率與成壤作用呈正相關(guān),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(xué)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(guān)系較為復(fù)雜,MIS5以來氣候整體較為干冷,黃土-古土壤分層不明顯,主要?dú)w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(qiáng)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(fēng)減弱導(dǎo)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(guān)重要的作用;將礦物風(fēng)化分析和HIRM、SIRM/χ等磁學(xué)參數(shù)相結(jié)合能夠明確指示中國帕米爾地區(qū)AYTK黃土風(fēng)化成土作用強(qiáng)弱及其蘊(yùn)含的古環(huán)境信息。與其它地質(zhì)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(dú)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(qiáng),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(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)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(qiáng)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(zhì)來源和轉(zhuǎn)化環(huán)境。

物區(qū)系的材料進(jìn)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(zhuǎn)折的古生物

2.1 區(qū)域概況本研究選取中緯度受西風(fēng)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(diǎn)位置分布如下圖 2-1所示。

本文編號：2750005