黄土高原黄土-红粘土序列碎屑锆石物源示踪

黄土高原广泛发育的风尘沉积，记录了晚新生代以来青藏高原隆升、亚洲内陆干旱化和东亚季风演化历史。风尘沉积的物源变化，不仅与大气环流格局变迁密切相关，还可以反映粉尘源区的形成和演化过程。.近年来沉积物碎屑锆石方法在物源示踪中显示出巨大潜力，碎屑锆石能记录不同来源粉尘的信息，而不同于元素和同位素地球化学等方法把不同来源进行平均仅给出单一值，因而能够有效克服由于粉尘搬运和沉积过程中的混合、分选作用给物源甄别带来的不确定性。.本项目选择亚洲粉尘潜在源区沙漠、沙地的表层沉积物和黄土高原晚第三纪以来典型的黄土-红粘土堆积序列为研究对象，通过粉砂级碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素组成的对比和分析，来建立从剥蚀区经过潜在源区到黄土高原粉尘堆积区的物质联系，讨论粉尘物质来源时空变化特征，进而探索亚洲粉尘的沉积动力系统变化及其与青藏高原隆升、亚洲内陆干旱化与过去大气环流格局变迁的联系。

本研究通过黄土高原晚第三纪以来典型的黄土-红粘土堆积序列特征层位粉砂级（20-63μm）碎屑锆石U-Pb年龄的分析，联系周围山地等剥蚀区的锆石年代及西北主要沙漠沙地的碎屑锆石年龄谱，建立从剥蚀区经过潜在源区沙漠、沙地到黄土堆积的物质联系，进而探索黄土高原风尘物质来源在时空上的变化特征。 研究得到如下主要结论：（1）中亚造山带南部的戈壁，青藏高原北缘的柴达木盆地，及位于中亚造山带和青藏高原之间的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、河西走廊冲洪积扇、乌兰布和沙漠均是黄土高原粉尘的重要中转站和直接源区；（2）末次间冰期以来黄土高原粗颗粒（20-63微米）的物源未发生显著性变化；（3）~2.6Ma红粘土碎屑物质主要来自其北部近源粉尘，更新世底层黄土来自青藏高原北部贡献增多，一方面源于青藏高原隆升和北半球大冰期发育下青藏高原北部侵蚀风化增强，提供碎屑物质更多，另一方面搬运动力发生了由偏北风向西北风的转变。