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气候-构造相互作用控制了地表过程,并因此在近年的地球动力学研究中得到广泛关注。但这类研究都面临着同样的问题:地表过程主要受构造活动控制还是受气候变化控制?如何对构造活动因素与气候变化因素进行定量研究? 位于青藏高原东北缘的柴达木盆地西部地区,在晚新生代以来经受了强烈的气候变化与构造活动的共同影响,发育了巨厚的湖相沉积。位于柴西湖盆中心碱山背斜顶部的SG-1b钻孔为我们研究干旱气候区湖泊沉积过程与粒度变化如何响应气候变化与构造活动提供了绝佳的材料:①细粒、连续的湖相沉积为详细、高精度的古地磁定年及高分辨率的气候变化定量记录的获取,提供了良好的材料载体;②特殊的钻探位置,使得我们能够直接定量获取碱山背斜的构造活动历史。 本课题呈现了具有良好古地磁定年、近6百万年(ca.7.3-1.6 Ma)的高分辨率粒度记录,来探讨沉积物粒度与湖泊沉积过程是如何响应碱山背斜构造隆升及柴达木盆地气候变化的。 结果显示,粒度变化呈现3个显著不同的阶段。阶段Ⅰ:723-245 m(7.3-3.6Ma),沉积物主要由粘土与细粉砂组成,是全孔沉积物粒度最细、沉积物分选性最好的阶段。沉积物主要为毫米级水平纹层发育的灰色至黑灰色细粉砂岩。在此阶段,SG-1b钻孔位置处于深湖-半深湖环境,碱山背斜经历了相对较弱的构造活动,柴达木盆地气候已经较为干旱,但仍然比第四纪时期更湿润;粒度变化与碱山背斜区域湖泊沉积过程主要受控于气候变化。阶段Ⅱ:245-200 m(~3.6Ma-3.3 Ma),是一个以沉积物粒度快速增粗,特别是中粗粉砂-砂粒级组分相对百分含量快速增高,且沉积物分选性快速变差为特征的过渡阶段。岩相以块状泥岩发育且粗粉砂岩、细砂岩夹层发育为特征。在此阶段,SG-1b钻孔位置向浅湖环境快速转变,碱山背斜经历了强烈的构造活动,柴达木盆地气候快速干旱化;粒度变化与湖泊沉积过程主要受控于碱山背斜构造活动。阶段Ⅲ:200-0 m(~3.3Ma-1.6 Ma),沉积物粒度相对于阶段Ⅱ显示持续变细的长期趋势,且<10μm粒度组分百分含量持续增加;但仍然比阶段Ⅰ粗,且沉积物分选性持续变差。岩相以缺乏水平纹层、块状泥岩发育、厘米-毫米级砂岩夹层发育且石膏碎屑大量发育为特征。在此阶段,~3.3 Ma-1.9 Ma SG-1b钻孔位置处于浅湖环境,在~1.9Ma-1.6 Ma SG-1b钻孔位置处于似滨湖环境;碱山背斜经历了强烈、持续的构造隆升,柴达木盆地气候干冷化;粒度变化与湖泊沉积过程受碱山背斜构造隆升与柴达木盆地气候干冷化的共同控制。