大连地区滨海黄土古环境信息研究

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1、摘要中国第四纪黄土，以广泛的分布性、沉积的连续性和对全球环境变化事件和古气候演变反应的敏感性，在第四纪古环境研究中具有重大意义。分布在环渤海地区的辽南滨海黄土、庙岛黄土、山东半岛和长江中下游地区的下蜀黄土都是我国第四纪风成堆积的重要组成部分，它们是我国第四纪黄土沉积物中的一种独特类型。辽南滨海黄土地层分布在我国海陆交界地带，敏感地记录了古季风的变迁，将西部黄土研究中的磁化率、地球化学指标、碳酸钙含量以及粒度分析应用于大连地区滨海黄土研究并反映古季风波动具有重要意义。本文通过以七顶山黄土剖面为研究对象，定量分析沉积物中的磁化率、地球化学元素、碳酸钙含量和粒度多项

2、指标的变化规律，并将其与西北黄土和中国东部黄土进行对比分析，再结合深海氧同位素、古里雅冰芯曲线，揭示大连地区滨海黄土的物质来源、沉积模式以及古环境变迁。首次运用磁化率环境指标研究大连地区古环境演化是一种新的尝试。通过沉积物各项环境指标的综合分析，本文研究的主要成果和结论如下：(1)七顶山黄土剖面与西北黄土、中国东部黄土对比，磁化率值相当低。磁化率的最高值仅相当于各地黄土层磁化率的最低值。这充分表明其形成环境与物质来源和内陆有差异。究其原因：其一，黄土沉积时期气候极其干冷，粉尘沉降速度快，强劲的古季风活动导致了西北沙漠群的形成，同时导致陆架的沙漠化。其二，本区大

3、陆的造岩矿物是长石与石英，它们为逆磁性矿物，这也可能是造成磁化率很低的另一个影响因素。(2)七顶山黄土磁参数曲线明显分为两段：马兰黄土频率磁化率平均值低于离石黄土频率磁化率平均值，并且马兰黄土磁化率曲线呈高频低幅波动，表明马兰黄土形成时期气候干冷，成壤作用微弱，超顺磁磁性颗粒很少；相比之下离石黄土反映了当时大连气候较温湿，成壤作用较强烈，含有相当数量的超顺磁磁性颗粒。因此，磁化率和成壤化作用强度具有很好的对应关系，磁化率可以作为古夏季风的代用指标。(3)七顶山黄土地球化学元素测试结果显示：与西北黄土、中国东部各地黄土的化学组分含量相差不大，表明各地黄土在物源上

4、具有一致性，只是沉积后期的环境对地球化学元素含量产生影响，因此各地黄土地球化学元素含量存在差异。通过硅铝率、硅铝铁率、风化淋溶系数、氧化系数、镁铝比值和退碱系数对比分析，指示本区气候经历干冷．温湿和淋溶强弱多次旋回波动。七顶山黄土地层中的CaC03含量与各地黄土剖面对比也很低，但符合自西北向东南，随降水量的增多，黄土层的CaC03含量逐渐减少的规律。说明七顶山黄土沉积时气候比同属于中国东部滨海黄土的各地黄土形成时的气候要干冷。七顶山黄土磁化率与CaC03含量的垂相变化曲线可知，二者具有较好的负相关性。碳酸盐是一种反磁性矿物，CaC03的淋滤造成了磁性矿物的相对

5、富集，对磁化率产生不同程度的影响，二者可以共同反映当时本区古气候变化信息。(4)通过粒度测试分析，七顶山黄土Ms集中在4．-一6巾，属于粗粉砂粒级。将七顶山黄土与庙岛群岛以及洛川黄土的颗粒组成进行对比，比其他各地黄土粒度要粗，并且粘土含量较少。本区黄土砂粒、粉砂、粘粒组成不符合中国黄土的地带性规律，说明本区黄土的物源并不是单一的，主要以“近源”沉积为主。另外，本区马兰黄土比离石黄土粒度更粗。同时在磁化率与粒度剖面垂直曲线变化上具有较好的对比性，即气候温湿，成壤作用较强烈，粘土含量略有增加，磁化率值也相对偏高，反之气候干冷，成壤作用微弱，粘土含量少，磁化率值很低

6、，二者基本呈正相关，能够较好的指示该区黄土沉积环境的古气候变化。(5)七顶山马兰黄土磁化率记录与古里雅冰芯、深海氧同位素记录对比，发现三者在晚更新世末以来气候变化有良好的对比性：磁化率分别与冰芯第5段和MIS5中的5b、5c、5d、5e亚阶段的波动特征大致吻合，并且与冰芯2段、MIS2波动趋势基本一致。可以揭示125kaB．P．～22kaB．E之间滨海马兰黄土沉积时期的气候总体干冷、中间经历相对温湿的环境演变。综上所述，各项环境指标反映大连滨海黄土沉积时期的气候演变：离石黄土形成时期气候温湿，降水较多，碳酸钙淋溶强烈，成壤作用强，粘土含量较多，超顺磁磁性颗粒也

7、较多，磁化率值偏高。相比较而言，根据磁化率、粒度、地球化学分析，结合深海氧同位素以及冰芯，反映马兰黄土沉积10万年来，经历了总体干冷，中间相对温湿的气候变迁。研究结果为辽南滨海地区乃至中国东部地区古气候、古环境的重建提供了_个良好的参考实例，而且在重建中国黄土古气候及东亚古季风变迁方面具有重要指示意义。关键词：黄土，磁化率，地球化学元素，粒度，冰芯，环境信息ⅡAbstractLoessdepositionisaspecialkindofdust-sedimentthatcameintobeingunderparticularenvironmentinquate

8、rnaryperiod．Loessde