柴达木盆地中北部和六盘山西部新生代剖面化学风化记录及其与全球变冷事件的关联

通过对柴达木盆地中北部约4000多米长剖面和六盘山西部近200米红粘土剖面进行高分辨率磁性地层学研究，建立一个涵盖新生代E/O transition和中新世变冷过程的磁性地层柱。在此基础上，对两个剖面进行相同粒径颗粒的地球化学分析和粘土矿物成分与结晶度分析，获取化学风化变化的长尺度时间序列。由此获得对新生代全球变冷背景下亚洲内陆陆地风化过程的信息，为理解新生代变冷事件过程、区域响应特征及风化和气候重大变化的关联提供新的素材。

项目设计的研究目标是，建立一个涵盖新生代E/O transition和中新世变冷过程的磁性地层柱，给出一个始新世早期－中新世晚期的长尺度陆地风化变化时间序列。本研究基本完成了项目设计的研究目标。在年代框架建立方面，我们在已有柴达木剖面的上中部古地磁测量结果（其年代约为8.5-34 Ma）基础上，对剖面下部近千米的连续沉积进行了古地磁样品采集和分析，结果显示剖面底部年代超过46 Ma，覆盖E/O transition。我们还对对白水黄土-红粘土剖面和庄浪中新世红土剖面进行了古地磁测量，获得白水、庄浪的古地磁极性地层结果。结果显示，白水剖面底部年龄可超过6.5 Ma，庄浪剖面顶部年龄约为9.3 Ma，底界年龄约为20Ma。由此，我们建立了涵盖E/O transition和中新世变冷过程的磁性地层柱。在古风化序列研究方面，我们对柴达木剖面和庄浪剖面细颗粒组分进行了风化指标的研究，获得了始新世早期－中新世晚期的长尺度陆地风化变化时间序列。长剖面风化结果显示，始新世到中新世以来，风化指标出现显著的系统变化，表现为早期风化强（渐新世之前），晚期风化较弱，始新世以来，出现若干重要风化事件，同时在更高分辨率的地层层位，风化强度出现更细致变化，与岩性变化相对应，显示轨道尺度气候变化对风化和沉积的影响。我们还通过分析白水和庄浪黄土-红粘土剖面，获得20 Ma以来成土碳酸盐碳同位素记录，揭示出C4植物在黄土高原扩张时间至少可以下推到中新世早期（约20 Ma）, C4植物比率在中新世变化于15~40 %之间。这一结果为拓展我们对C4植物在黄土高原乃至东亚季风区早期演化历史的认识提供了新证据，也为理解气候变化、生态变化与风化历史关系提供了新的视角。