武都地区中更新世以来环境演变的初步研究

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武都地区地处青藏高原东缘和西秦岭山地,是青藏高原隆起和东亚季风变化的敏感区。在本区白龙江的各级阶地上沉积了厚度不等的黄土,是青藏高原隆升和东亚季风加强的相关沉积。因而良好的记录了本区第四纪当中环境演变的信息,成为青藏高原边缘第四纪环境演变的重点研究区域。同时,由于特殊的地质、气候背景,本区也是我国的泥石流多发地区。泥石流对本区的影响广泛,泥石流沉积贯穿于本区第四纪各个时代的沉积物中。对本区泥石流沉积的研究及全新世泥石流沉积中记录的环境演变信息,在本文中将进行一些初步探讨,以期寻找一种新的研究环境演变的替代指标。武都地区(陇南地区)是我国人类活动较早的区域,加上我国特有的历史条件,在本区的地方志中记载保留了许多过去的气候变化的定性的与相关的描述,在对各类资料进行分类整理的基础上,本文探讨了过去500年来武都地区干湿变化的规律。黄土研究、青藏高原的研究和东亚古季风的研究已经成为我国和国际第四纪学者近年来研究的重点。对青藏高原邻区的研究有利于对诸如高原隆升到何时进入冰冻圈,高原周缘地区对高原隆升的效应等问题有积极的意义。 磁性地层学研究表明西秦岭黄土的形成年代约为0.7-0.8MaB.P,其物质可能主要来自临近的青藏高原,指示青藏高原此时大气环流和地表环境可能产生急剧的变化。可能的解释应当是青藏高原已于此时隆升到有意义的高度(3000m)。高原进入冰冻圈。“昆黄运动”使青藏高原达到平均3000m的高度,山地则可高达4000m以上,这样就使青藏高原大范围进入冰冻圈。迄今发现的高原上的最大规模的古冰川不早于0.8Ma B.P。如昆仑山垭口,古里雅冰帽底部最老的冰约为0.76Ma B.P。此时,高原具备了发育冰川的条件:一、较低的温度;二、由于高原尚未达到完全阻止印度洋季风爬升到高原内部的高度,因而在高原产生了丰沛的降水。由于此原因,高原的高反照率增强了由于高原隆升而业已存在的蒙古—西伯利亚高压,使冬季风的势力得以加强,来自中亚和中国北方的粉尘可以越过秦岭,顺着秦岭的风口南下,在较为平坦的河流阶地中堆积下来。高原进一步隆升,虽然水汽已无法进入高原内部,但由于高原巨大的山体的存在,迫使西风环流形式发生变化,由原先的爬升跃过高原改为绕流。而西风北支气流的存在又加强了东亚冬季风势力,使黄土物质可以长驱直入,越过秦岭甚至达到长江中下游,形成下蜀黄土。 青藏高原的隆升以及高原中更新世以来的环境变迁研究是近年 来国内第四纪研究的热点与重点K”引刀1。深海氧同位素检索出的 “中更新世革命”和此时青藏高原的隆升进入一个关键阶段有密切关 系;气候变化的周期由此前的4Ika为主转化为100ha为主;黄河急 速下切,至令已下切了700多米,形成明显的第四级阶地,黄河面貌 基本形成。柴达木盆地和孟加拉湾海底扇出现沉积速率高峰区,南亚 MFT发生强烈活动;青藏高原内外形成第二代湖盆;此后,发生了 地形的大切割期,西秦岭和川西最大规模的泥石流爆发。青藏高原的 隆起被认为是发生这一系列环境重大变化的主要原因N‘】。武都地区 中更新世以来沉积的黄土中粒度的研究表明其最为重要的特点是既 含有从我国北方沙漠、戈壁区来源的风成砂,也有从青藏高原吹来的 粒度较大的冰缘性质的风成砂【‘川,这一特性说明武都黄土属于我国 冷、热黄土的混合。其中冷黄土的出现.表明高原隆升到了 3 000m 之上,进入冰冻圈,寒冻风化的产物随高原季风被带到高原周缘沉积 下来。从而形成了武都黄土粒度大尺度、大旋回的特征l’]。 通过本文的研究,对武都地区中更新世以来的环境变迁大致形成 了如下认识: l、武都黄土沉积记录的开始表明了中更新世作 0.SMa BP时X 由于青藏高原的隆升而导致了重大的气候转型事件,而武都黄土则是 这一转变的产物。 2。武都黄土有冷、热两种不同的来源区,是兼有中国黄土高原典 型黄土【‘’]和青藏高原由于寒冻风化作用产生的黄土两种类型的黄 土。 3、由武都黄土微量元素和氧化物含量揭示:武都地区四级河流阶 地堆积的黄土地层反映出古气候是逐渐干旱化。但可能由于干热河谷 的焚风效应,本区气候的寒冷化趋势不十分明显。武都黄土磁化率揭 示出:武都地区气候和全国各地中更新世以来的变化趋势是基本一致 的,即气候的逐渐变干和变冷。 4、0.55—0.6M5 B.P时即(古土壤 SS)是武都地区气候的最温暖湿 润时期。而黄土发育的LZ时期是近?
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