西昆侖山黃土與亞洲內(nèi)陸干旱化.pdf

1、亞洲內(nèi)陸干旱化被認(rèn)為是晚新生代以來全球氣候惡化的一個重要標(biāo)志。研究表明，干旱化過程所產(chǎn)生的粉塵被季風(fēng)和西風(fēng)環(huán)流帶到沙漠外圍，沉降在黃土高原、北太平洋乃至格陵蘭地區(qū)，通過“陽傘效應(yīng)”、“冰核效應(yīng)”和“鐵肥料效應(yīng)”等一系列物理化學(xué)過程對中亞干旱區(qū)乃至全球氣候產(chǎn)生巨大的影響，是全球海陸氣耦合變化中關(guān)鍵的連接紐帶。我國西北內(nèi)陸地區(qū)尤其是塔克拉瑪干沙漠是亞洲粉塵最重要的源區(qū)之一，目前我們對這一地區(qū)的演化歷史及其對東亞環(huán)境的影響了解還相當(dāng)粗略，對于

2、亞洲內(nèi)陸干旱化的驅(qū)動機(jī)制的理解也有待深入。
　　 西昆侖山北坡發(fā)育有中國極端干旱區(qū)厚度最大的黃土，緊鄰我國重要粉塵源地——塔克拉瑪干沙漠，是沙漠發(fā)生塵暴將粉塵揚(yáng)起并沉降在昆侖山北坡堆積而成，直接記錄內(nèi)陸地區(qū)干旱演化歷史。我們于2006～2007年在西昆侖山北坡開展鉆探工作，鉆穿黃土地層，獲取了深達(dá)671m的黃土巖芯，為揭示塔克拉瑪干沙漠和中亞干旱區(qū)的形成演化以及其與青藏高原隆升和全球變化的關(guān)系提供了難得的寶貴材料。本論文通過對前

3、207m黃土巖芯進(jìn)行的地層學(xué)、古地磁與巖石磁學(xué)和古氣候記錄研究，得出了以下主要結(jié)論：
　　 (1)前207m的西昆侖山黃土巖芯時代約為0.95Ma，根據(jù)沉積速率推算，671m的黃土巖芯底界年代可達(dá)上新世，是中亞地區(qū)已知的時代最老、厚度最大的風(fēng)成黃土地層。
　　 (2)西昆侖山黃土的磁化率和碳酸鈣古氣候意義與黃土高原黃土有著明顯的不同。巖石磁學(xué)分析表明，西昆侖山黃土的主要載磁礦物為磁鐵礦和磁赤鐵礦，同時還含有少量的針鐵礦、

4、赤鐵礦。該地區(qū)磁化率的變化主要受源區(qū)粗顆粒的軟磁性礦物含量的影響，成壤作用形成的細(xì)顆粒磁性礦物對磁化率的貢獻(xiàn)極小，這一結(jié)論也得到了表土樣品巖石磁學(xué)實(shí)驗的支持，而磁化率在0.5Ma左右急劇升高，也主要與該時期干旱化加劇導(dǎo)致的源區(qū)擴(kuò)大有關(guān)。此外，西昆侖山黃土碳酸鈣含量隨著降水量的增加呈逐漸增多的趨勢，也與黃土高原地區(qū)碳酸鈣含量隨降水量的增加而減少有著本質(zhì)的區(qū)別。對于西昆侖山黃土碳酸鈣含量的這種變化，我們初步推測可能主要與極端干旱地區(qū)特殊的地

5、表過程有關(guān)。
　　 (3)各氣候代用指標(biāo)的綜合分析表明，近1Ma以來中國西北內(nèi)陸極端干旱區(qū)氣候總體上呈持續(xù)變干的趨勢，其干旱化過程主要經(jīng)歷了五個演化階段：0.95-0.87 Ma(207～191m)，相對濕潤階段；0.87-0.52Ma(191～111m)，干旱化發(fā)展階段；0.52-0.33Ma(111～67m)，干旱化強(qiáng)烈發(fā)展階段；0.33-0.13Ma(67～30m)，現(xiàn)代干旱環(huán)境格局的調(diào)整過渡階段；0.13-0Ma(30～