黄土是重要的陆相第四纪风成沉积物,在我国中北部黄土高原、沙漠—黄土过渡带、沙漠边缘都有不同程度的沉积序列。黄土沉积具有时间序列长,记录气候信息丰富的特点,在第四纪研究中占有很重要的地位。研究中通常都是利用黄土沉积物的粒度、地球化学、磁化率等信息来重建区域古气候信息,特别是第四纪以来亚洲季风的位置和强度演变。根据黄土沉积物颗粒粒径大小和区域位置的不同,我国黄土带从北到南,可分为砂黄土、黄土和粘黄土带,沙漠边缘区黄土沉积大多是砂黄土沉积,利用这类砂黄土沉积来研究沙漠演化及局地古气候环境变化。库姆塔格沙漠研究在近些年进入高潮。在连续两次国家基础专项资金的支持下,已基本完成了沙区地质地理环境调查,沙漠沙丘类型和分布情况,区域水文、动植物资源状况以及沙漠的形成演化等内容。BL剖面就是在沙漠考察中发现的位于库姆塔格沙漠东南缘的一处连续性砂黄土沉积地层,剖面沉积记录为研究区域古气候环境过程提供了必要的材料。在对BL砂黄土剖面沉积物粒度、矿物成分、地球化学元素、磁化率等指标的特征进行分析后,研究取得了如下主要结论:(1)沉积物粒度分析表明,BL沉积剖面沉积物颗粒的93.34%为粉砂和粗砂,为一处连续的砂黄土沉积地层。BL砂黄土剖面沉积的开始年代在全新世早期,大约始于8.3ka左右。剖面沉积的过程不均一且快速,平均沉积速率为4.22cm/100a,初期沉积较快,后期速度有所减缓,整体沉积速率远高于中部黄土高原地区的黄土地层沉积过程。(2)BL沉积剖面区域特定的地形和环境条件促成了粉尘物质的沉降与堆积。BL砂黄土剖面沉积物特征元素比值分布模式与库姆塔格沙漠表层砂、内部出露地层的不同沉积物具有极其相似的特征,结合区域风场和路径,可以确定BL砂黄土剖面沉积物的物源就来此于库姆塔格沙漠区域,剖面沉积层所记录的环境信息反映了源区的古气候特征。(3)通过对多种气候环境代用指标的讨论分析,指出粒度>110μm粒径的组分含量是冬季风气候(冷干)的良好指标,≤5μm为夏季风(暖干)进退的替代性指标;同时揭示了频率磁化率在极端干旱条件下的砂黄土沉积纪录的气候信息里不具有指代意义。(4)BL剖面沉积层对全新世发生的具有全球性的8.2ka、5.5ka、4.2ka、2.8ka、1.4ka、0.4ka快速气候事件都有不同程度的记录。研究中发现,在极端干旱区,区域气候环境对冷事件反应更灵敏,对干旱事件并不灵敏;同时指出,在全新世早期的7.5ka和6.6ka,库姆塔格沙漠地区还出现过两次较强的区域气候变冷事件。(5)BL剖面沉积物信息表明,从8.3ka以来,库姆塔格沙漠地区存在风力变缓,气候变暖的趋势。全新世早期(8.3~5.5ka)是冷暖变化剧烈期,温度最低,气候变化幅度波动较剧烈;全新世中期(5.5~2.8ka)是温暖平稳期,温度最高,气候变化过程最平稳;全新世晚期(2.8ka至今)是温暖变动期,气温较高,气候变动幅度较低。8.2-6.7ka和3.4-1.4ka期内是多风时段,前者风力强度较大,后者风力强度较低;6.7-5.6ka和1.4ka-现今,是一个少风时段,前者风力较强,后者风力较弱。库姆塔格沙漠地区在8.3-7.5ka之间出现过一定程度的湿润期,之后就长期处在干旱气候环境下。