大連地區(qū)濱海黃土古環(huán)境信息研究.pdf

1、中國(guó)第四紀(jì)黃土，以廣泛的分布性、沉積的連續(xù)性和對(duì)全球環(huán)境變化事件和古氣候演變反應(yīng)的敏感性，在第四紀(jì)古環(huán)境研究中具有重大意義。分布在環(huán)渤海地區(qū)的遼南濱海黃土、廟島黃土、山東半島和長(zhǎng)江中下游地區(qū)的下蜀黃土都是我國(guó)第四紀(jì)風(fēng)成堆積的重要組成部分，它們是我國(guó)第四紀(jì)黃土沉積物中的一種獨(dú)特類型。遼南濱海黃土地層分布在我國(guó)海陸交界地帶，敏感地記錄了古季風(fēng)的變遷，將西部黃土研究中的磁化率、地球化學(xué)指標(biāo)、碳酸鈣含量以及粒度分析應(yīng)用于大連地區(qū)濱海黃土研究并反

2、映古季風(fēng)波動(dòng)具有重要意義。本文通過(guò)以七頂山黃土剖面為研究對(duì)象，定量分析沉積物中的磁化率、地球化學(xué)元素、碳酸鈣含量和粒度多項(xiàng)指標(biāo)的變化規(guī)律，并將其與西北黃土和中國(guó)東部黃土進(jìn)行對(duì)比分析，再結(jié)合深海氧同位素、古里雅冰芯曲線，揭示大連地區(qū)濱海黃土的物質(zhì)來(lái)源、沉積模式以及古環(huán)境變遷。首次運(yùn)用磁化率環(huán)境指標(biāo)研究大連地區(qū)古環(huán)境演化是一種新的嘗試。
　　 通過(guò)沉積物各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)的綜合分析，本文研究的主要成果和結(jié)論如下：
　　 (1)七頂

3、山黃土剖面與西北黃土、中國(guó)東部黃土對(duì)比，磁化率值相當(dāng)?shù)?。磁化率的最高值僅相當(dāng)于各地黃土層磁化率的最低值。這充分表明其形成環(huán)境與物質(zhì)來(lái)源和內(nèi)陸有差異。究其原因：其一，黃土沉積時(shí)期氣候極其干冷，粉塵沉降速度快，強(qiáng)勁的古季風(fēng)活動(dòng)導(dǎo)致了西北沙漠群的形成，同時(shí)導(dǎo)致陸架的沙漠化。其二，本區(qū)大陸的造巖礦物是長(zhǎng)石與石英，它們?yōu)槟娲判缘V物，這也可能是造成磁化率很低的另一個(gè)影響因素。
　　 (2)七頂山黃土磁參數(shù)曲線明顯分為兩段：馬蘭黃土頻率磁化率

4、平均值低于離石黃土頻率磁化率平均值，并且馬蘭黃土磁化率曲線呈高頻低幅波動(dòng)，表明馬蘭黃土形成時(shí)期氣候干冷，成壤作用微弱，超順磁磁性顆粒很少；相比之下離石黃土反映了當(dāng)時(shí)大連氣候較溫濕，成壤作用較強(qiáng)烈，含有相當(dāng)數(shù)量的超順磁磁性顆粒。因此，磁化率和成壤化作用強(qiáng)度具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，磁化率可以作為古夏季風(fēng)的代用指標(biāo)。
　　 (3)七頂山黃土地球化學(xué)元素測(cè)試結(jié)果顯示：與西北黃土、中國(guó)東部各地黃土的化學(xué)組分含量相差不大，表明各地黃土在物源上具

5、有一致性，只是沉積后期的環(huán)境對(duì)地球化學(xué)元素含量產(chǎn)生影響，因此各地黃土地球化學(xué)元素含量存在差異。通過(guò)硅鋁率、硅鋁鐵率、風(fēng)化淋溶系數(shù)、氧化系數(shù)、鎂鋁比值和退堿系數(shù)對(duì)比分析，指示本區(qū)氣候經(jīng)歷干冷.溫濕和淋溶強(qiáng)弱多次旋回波動(dòng)。七頂山黃土地層中的CaCO3含量與各地黃土剖面對(duì)比也很低，但符合自西北向東南，隨降水量的增多，黃土層的CaCO3含量逐漸減少的規(guī)律。說(shuō)明七頂山黃土沉積時(shí)氣候比同屬于中國(guó)東部濱海黃土的各地黃土形成時(shí)的氣候要干冷。七頂山黃土磁

6、化率與CaCO3含量的垂相變化曲線可知，二者具有較好的負(fù)相關(guān)性。碳酸鹽是一種反磁性礦物，CaCO3的淋濾造成了磁性礦物的相對(duì)富集，對(duì)磁化率產(chǎn)生不同程度的影響，二者可以共同反映當(dāng)時(shí)本區(qū)古氣候變化信息。
　　 (4)通過(guò)粒度測(cè)試分析，七頂山黃土Ms集中在4～6φ，屬于粗粉砂粒級(jí)。將七頂山黃土與廟島群島以及洛川黃土的顆粒組成進(jìn)行對(duì)比，比其他各地黃土粒度要粗，并且粘土含量較少。本區(qū)黃土砂粒、粉砂、粘粒組成不符合中國(guó)黃土的地帶性規(guī)律，說(shuō)明

7、本區(qū)黃土的物源并不是單一的，主要以“近源”沉積為主。另外，本區(qū)馬蘭黃土比離石黃土粒度更粗。同時(shí)在磁化率與粒度剖面垂直曲線變化上具有較好的對(duì)比性，即氣候溫濕，成壤作用較強(qiáng)烈，粘土含量略有增加，磁化率值也相對(duì)偏高，反之氣候干冷，成壤作用微弱，粘土含量少，磁化率值很低，二者基本呈正相關(guān)，能夠較好的指示該區(qū)黃土沉積環(huán)境的古氣候變化。
　　 (5)七頂山馬蘭黃土磁化率記錄與古里雅冰芯、深海氧同位素記錄對(duì)比，發(fā)現(xiàn)三者在晚更新世末以來(lái)氣候變化

8、有良好的對(duì)比性：磁化率分別與冰芯第5段和MIS5中的5b、5c、5d、5e亞階段的波動(dòng)特征大致吻合，并且與冰芯2段、MIS2波動(dòng)趨勢(shì)基本一致?？梢越沂?25ka B.P.～22ka B.P.之間濱海馬蘭黃土沉積時(shí)期的氣候總體干冷、中間經(jīng)歷相對(duì)溫濕的環(huán)境演變。
　　 綜上所述，各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)反映大連濱海黃土沉積時(shí)期的氣候演變：離石黃土形成時(shí)期氣候溫濕，降水較多，碳酸鈣淋溶強(qiáng)烈，成壤作用強(qiáng)，粘土含量較多，超順磁磁性顆粒也較多，磁化率值