风成黄土的堆积被认为是晚新生代以来全球气候恶化的一个标志性特征。众多研究显示,第四纪黄土的形成与亚洲内陆地区的干旱化紧密相连,干旱化加剧使得在此过程中所产生的粉尘被季风和西风环流携带到沙漠外围,甚至远抵北太平洋和格陵兰岛,进而通过“阳伞效应”、“铁肥理论”、剥蚀风化等一系列物理化学机制对全球气候施加巨大影响。黄土高原处于我国东部湿润区、西北干旱区和青藏高寒区的交汇地带,是三大自然区构造-气候互动的枢纽,自上世纪中叶以来国内外学者们便对该区域的古环境演化历史展开过大量研究。然而,目前学术界对黄土高原西北部仍知之甚少,对黄土-古土壤如何反映东亚冬夏季风的盛衰、青藏高原的构造运动、中亚内陆干旱化的发展以及全球气候的变迁尚有待深入了解。兰州盆地位于黄土高原西部,毗邻粉尘源地腾格里沙漠,是中国大陆粉尘的沉降中心,沉积速率高,沉积厚度大;而这里地处夏季风北缘,对气候的突变极为敏感,所发育的黄土-古土壤蕴含高分辨率的古气候信息。课题组于2012年在兰州市近郊的西津村开展钻探工程,成功获取了长达416.2米的黄土岩芯,为揭示兰州盆地、黄土高原西部乃至整个东亚季风区的古气候古环境演变及其与青藏高原隆升和全球变化的关系提供了宝贵的一手资料。本文基于高精度的古地磁测年、高低频磁化率实验和部分粒度数据,得到结论如下:1.重新厘定了黄土高原西部迄今最古老的约2.2Ma以来黄土-古土壤演化序列,其中黄土 30层,古土壤29层,共同构成29个半旋回;根据最新的石笋氧同位素及深海氧同位素年龄标尺,尝试建立起63万年来西津钻孔的年代模型。2.通过对西津黄土-古土壤序列磁化率的详细分析发现:L9之前黄土层位磁化率整体较为稳定,此后其呈现逐渐增大趋势,可能为粗颗粒磁性矿物增多所致,暗指L9以来冬季风渐强,亚洲内陆干旱化加剧;此外,L15以前古土壤层位磁化率呈现高频低幅态势,峰谷值差异很小,反映了 4.1万年占主导的倾斜率周期;其自S10、S4之后分别出现两次跳跃性升高,初步判断为昆黄运动和中布容世转型导致夏季风加强的结果。3.黄土高原东西部黄土记录以及世界范围内诸多代用指标的综合对比表明,构造尺度上,西津钻孔所在的兰州盆地古气候变化与更新世全球波动变冷、冰量增大、海平面下降的步调基本—致,由此实现了陆-海-气-冰等圈层的大耦合;轨道尺度上,偏心率周期对气候系统的放大作用使西津黄土与古土壤层位的磁化率差值更加显著,同时其它指标也佐证了中布容世事件的存在;亚轨道尺度上,末次间冰期-冰期旋回气候不稳定性在西津钻孔中得到了体现,而奥杜威亚时的冬夏季风则不完全遵循此消彼长的宏观规律,二者间具有相位差。