150kaB.P.以来萨拉乌苏河流域常量元素分布记录的气候及其变化

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毛乌素沙漠东南部边缘萨拉乌苏河流域150 ka B.P以来存在38个由风成砂丘与河湖相和古土壤构成的沉积旋迥。该剖面常量化学元素样品的分析结果显示,河湖相和古土壤中Al2O3、Fe2O3+FeO、Mn、TiO、K2O、MgO、CaO、Na2O含量明显高于风成砂丘,而SiO2则呈现相反的变化,构成了与沉积旋迥相应的150 ka B.P.以来38个所述元素的变化旋迥。结合常量元素的化学迁移特性、研究区所在的鄂尔多斯高原东南部洼地地貌特征以及其所处的季风沙区位置,本文提出:风成砂中SiO2含量增高、Al2O3、Fe2O3+FeO、Mn、TiO、K2O、MgO、CaO、Na2O相对降低,是由于寒多风气候及其影响下石英的大量迁入引起的,而河湖相和古土壤中SiO2相对迁移、稳定性元素Al2O3、Fe2O3+FeO、Mn、TiO相对聚集,与暖湿气候环境作用下的生物化学风化有关。在这38个沉积旋迥中,非稳定性元素K2O、MgO、CaO、Na2O通常在河湖相中的含量也较风成砂高,这说明,暖湿气候时期由于降水较丰,四周地表受到淋滤和流水冲刷作用,才使之能够汇集于本区这种特殊的比较封闭的低地。通过研究表明萨拉乌苏河流域150 ka B.P.以来38个元素变化旋迥与该时期北半球冰期间冰期气候波动诱发的亚洲冬夏季风在毛乌素沙漠的多次更迭具有成因上的联系。剖面中的38个沉积旋迥相应地记录了38次干湿冷暖气候波动。 本文还以米浪湾沟剖面不同时段常量元素分布的平均值与氧同位素诸阶段进行了初步对比。结果显示:δ18O1、δ18O3和δ18O5诸暖阶段,SiO2表现为低含量值,Al2O3、Fe2O3+FeO、TiO、Mn、CaO、MgO、Na2O、K2O为高含量值;δ18O2、δ18O4和δ18O6冷阶段,则呈现出相反的变化—SiO2呈高含量值,而Al2O3、Fe2O3+FeO等呈低含量值。δ18O5诸亚阶段也表现出类似的变化情形:δ18O5a、δ18O5c和δ18O5e暖阶段SiO2表现为低含量值,Al2O3、Fe2O3+FeO、TiO、Mn、CaO、MgO、Na2O、K2O为高含量值;δ18O5b和δ18O5d冷阶段SiO2表现为高含量值,Al2O3、Fe2O3+FeO、TiO、Mn、CaO、MeO、Na2O、K2O表现为低含量值。这表明,150KA B.P.萨拉乌苏河流域这种由元素性质、含量变化指示的区域性气候变化与氧同位素冷暖阶段存在良好的耦合关系。因而认为,研究区由米浪湾沟剖面化学元素所揭示的150ka B.P.以来多旋迥干湿冷暖气候环境及其变化,至少在较大的时间尺度上是与过去全球冷暖变化阶段存在着成因上的联系。
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