鉆孔揭示的河套盆地新生代環(huán)境與庫布齊沙漠形成演化歷史.pdf

1、亞洲內(nèi)陸沙漠的發(fā)育是新生代亞洲內(nèi)陸干旱化的直接結(jié)果，對其形成發(fā)展歷史的研究可以為認識亞洲內(nèi)陸干旱化歷史和演化過程提供最直接的證據(jù)。在這些沙漠中，黃土高原近源沙漠是黃土高原粉塵沉積的重要源區(qū)，在黃土高原形成過程中發(fā)揮了重要作用。位于河套盆地南部的庫布齊沙漠是黃土高原近源沙漠之一，由于其特殊的地理和地貌條件，庫布齊沙漠的形成不僅受控于亞洲內(nèi)陸干旱氣候的發(fā)展，同時也受黃河活動和河套盆地古環(huán)境的影響，而河套盆地古環(huán)境重建則是認識庫布齊沙漠和黃河

2、形成演化過程的關(guān)鍵。本文對位于河套盆地的DR01鉆孔地層序列進行了總結(jié)，同時對鉆探于盆地中部的WEDP05鉆孔開展了系統(tǒng)的沉積學和年代學研究。采用電子磁旋共振(ESR)和磁性年代學方法建立了WEDP05鉆孔地層的年代標尺。通過地層巖性判識、古生物證據(jù)、顆粒形態(tài)掃描電鏡觀察和粒度分析等多種方法恢復了WEDP05鉆孔地層的沉積相。在此基礎(chǔ)上，利用WEDP05鉆孔沉積物色度、磁化率、粒度、碳酸鹽碳氧同位素、有機質(zhì)碳氮同位素及總有機碳和總氮含量

3、等環(huán)境代用指標并結(jié)合包括DR01鉆孔在內(nèi)的盆地多個鉆孔沉積地層特征和年代序列重建了河套盆地新生代氣候和古環(huán)境演化歷史。最后，探討了庫布齊沙漠的形成時間及發(fā)育模式并討論了黃河活動在盆地古環(huán)境演化和庫布齊沙漠形成方面的重要作用。主要得出以下結(jié)論：
　　1.DR01鉆孔地層自底到頂可分為：晚白堊紀地層(2503.18-2125.45m)，下部主要為棕紅色泥巖夾淺灰色泥巖，上部主要為棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾黃色砂巖和紫色薄層泥巖。上新世地層

4、(2125.45-1834.55m)，棕色泥巖和砂質(zhì)泥巖、淡黃色、粉色砂巖偶夾紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖，與白堊紀地層之間呈不整合接觸。第四紀地層(1834.55-0m)，淡黃色粉砂和細砂夾淡紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖，部分層位出現(xiàn)青灰色、灰綠色、淺灰色泥巖，為典型的湖相沉積物。
　　2.WEDP05鉆孔地層沉積相自頂?shù)降卓蓜澐譃椋?-11.3m，河流和沙漠沉積，其中頂部5.5m以粗顆粒河流砂為主；11.3-87.51m，湖相沉積，以細粒粘土和粉

5、砂質(zhì)粘土為主；87.51-141.63m，風成砂層夾湖相沉積層；141.63-183.35m，湖相沉積為主，中間夾一套風成砂層；183.35-268.14m，風成砂層為主，中部夾厚約30米湖相沉積層；268.14-274.60m，湖相粉砂質(zhì)粘土沉積。
　　3.WEDP05鉆孔B/M界限位于143.4m處，鉆孔底界年齡為~1.68Ma。
　　4.河套地區(qū)在新生代早期可能處于隆起狀態(tài)并接受剝蝕，至少在上新世后開始沉降形成沉積盆地

6、，盆地內(nèi)發(fā)育河湖相沉積環(huán)境，第四紀時河湖和沙漠沉積環(huán)境多次交替發(fā)育。自早更新世以來盆地經(jīng)歷了多次的湖泊和沙漠交替擴張過程，其中~1.47-~1.30Ma,~1.17-~1.07Ma,~0.68-~0.60Ma和~0.47Ma至末次間冰期時湖泊擴張、沙漠收縮，盆地內(nèi)氣候相對濕潤；在~1.30-~1.17Ma,~1.07-~0.68Ma、~0.60-~0.47Ma和末次冰期時沙漠擴張、湖泊收縮，盆地以干旱氣候為主。~0.47Ma、~0.3M

7、a和末次間冰期是盆地內(nèi)湖泊擴張最為顯著的三個時期；末次冰期和全新世時，湖泊萎縮消亡，庫布齊沙漠顯著擴張并發(fā)育大型沙丘，逐步形成現(xiàn)代景觀格局。
　　5.庫布齊沙漠至少在早更新世~1.65Ma時已經(jīng)形成。近地面冬季風對河套盆地內(nèi)裸露的河湖相沉積物的改造和搬運分選是庫布齊沙漠物質(zhì)的主要來源方式。黃河活動提供大量的碎屑物質(zhì)是導致庫布齊沙漠發(fā)育的重要原因之一，同時盆地內(nèi)湖泊萎縮及區(qū)域干旱氣候也發(fā)揮了重要作用。
　　6.河套盆地內(nèi)黃河古