末次冰期以来松嫩盆地东部榆树黄土堆积及其环境意义

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1、第37卷第1期2010年2月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37，No．1Feb．．2010末次冰期以来松嫩盆地东部榆树黄土堆积及其环境意义殷志强1秦小光2(1．中国地质环境监测院，北京100081；2．中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029)提要：通过对松嫩盆地东部末次冰期以来榆树黄土剖面的粒度、磁化率等指标分析研究后认为：(1)该地区的黄土至少于4万年前的末次冰期开始沉积．沉积物类型为黄土与河流沙混合沉积．粒度可有4个组分，其中46kaB．P．以前主要是以第④组分为主导的水成河流沙．46kaB．p．以后主要以第③组分为主的黄土粉尘。(2)松嫩盆地东部的黄土粉尘主

2、要来源于科尔沁、松嫩等西北广大沙地．末次冰期是科尔沁等沙地大规模发育的时期。(3)东北地区全新世气候演化可分成5个阶段：10000aB．P．左右，9000aB．P．左右，6000aB．P．前后，4500aB．P．左右，2500aB．P．以后。关键词：松嫩盆地；黄土；粒度特征；环境意义中图分类号：P534．63文献标志码：A文章编号：1000-3657(2010)01-0212-111黄土粒度、磁化率在古环境研究中的意义中国黄土以其分布广泛、沉积连续、蕴含环境信息丰富而与深海沉积物、极地冰芯并称为全球变化研究的三大支柱。国内外学者运用地层学、地貌学、沉积学、土壤学、环境磁学、岩石学、矿物学

3、、地球化学、古生物学等多学科的研究方法，进行地层划分，建立时间标尺．分析气候指标，提取环境信息，探讨成因机制．揭示了更新世甚至中新世以来气候变化的历史It一。黄土粒度是黄土最重要的物理特性之一，在古环境分析及气候重建等研究中占有十分重要的地位．因其测定简单快速、物理意义明确、对气候变化反映敏感等优点而倍受研究人员青睐，被广泛作为冬季风研究的替代性指标。指示东亚冬季风变迁的常用替代性指标主要有中值粒径(Md)、平均粒径、>30Ⅱm粗颗粒百分含量IⅧ、>40“m粗颗粒百分含量【t5】等．可见，不同地区的粒度敏感指标可能不同。刘东生等【1J对中国黄河中游的72个马兰黄土样品的粒度分析表明，自西

4、北向东南方向依次为砂黄土带、黄土带、粘化黄土带，粒度逐渐变细。随着研究的深入．丁仲礼等【t目对黄土高原中部的南北向大断面晚更新世黄土粒度系统分析后发现，沙漠的进退是控制黄土沉积中粒度变化尤其是砂粒含量变化的一个重要指标．并提出用风成沉积中砂粒百分含量的变化作为沙漠进退的一个代用指标。建立了砂粒含量与沙漠距离的数学模型。孙东怀等陋·7】用Weibull分布作为黄土和河流沉积物的拟合函数，对多成因的沉积物的粒度分布进行了多组分的分离。秦小光等[6A81研究发现风成成因的黄土主要由大气中的悬浮颗粒构成，其存在粗、中、细3个组分，表现为粒度直方图上的3个峰．这3个组分是粉尘在搬运过程中动力选择的

5、结果。与风速、大气湍流强度和粉尘源区粒度分布有关。同时磁化率作为古气候的良好替代性指标得到了广泛的认识和应用，其可以反映夏季风的强弱变化。研究表明．中国黄土地层磁化率值与成壤作用呈现良好的正相关关系，在经典的洛川和西峰黄土剖面中．磁化率高值对应古土壤层。低值则对应黄土层【191。研究人员通过对作为冬季风替代指标的黄土粒收稿日期：2009—04—18；改回日期：2009-09-27基金项目：国家自然科学基金(40802089，40472094，40772212)资助。作者简介：殷志强。男，1980年生，硕士。主要从事第四纪古环境研究；E—mail：yinzq@mail．cigem．gov．

6、cn。第37卷第1期殷志强等：末次冰期以来松嫩盆地东部榆树黄土堆积及其环境意义213度、粉尘通量、碎屑石英粒度等，以及作为夏季风替代指标的磁化率、化学风化指数、碳酸盐含量等的研究表明．黄土一古土壤序列详细记录了亚洲季风形成和演化的历史(14-15,20-241。黄土一古土壤序列所包含的古气候信息。为探索亚洲内陆干旱化的历史和进程、亚洲季风一沙漠系统的形成和演化、青藏高原的隆升和环境效应以及地球环境各圈层的相互作用等提供了重要的依据【堋。笔者以中国东北地区的松嫩盆地东部的榆树黄土一沙剖面为研究对象．利用高分辨率激光粒度仪MS2000测试数据和磁化率仪BartingtonMS2测试数据．采用

7、图示与统计参数相结合的方法来讨论该剖面所反映的古气候信息以及末次冰期以来的区域地质环境演化历史。2样品和方法2．1研究区概况松嫩盆地西临大兴安岭东麓的丘陵台地．北部和东部以小兴安岭和张广才岭外围的山麓、丘陵台地为界，南部是以松辽分水岭为主的隆起带。该盆地以周边的分水岭为界，包括盆地边缘的山区、低山丘陵区、山前倾斜平原、台地、平原和低平原酗。西南部的大安一双辽深断裂．从白垩纪到中更新世的中晚期一直是中央坳陷的主轴。在早更新世、中更新世