鲁中山地北麓黄土物源及环境指示意义

This project mainly uses provenance tracing methods of geochemistry, find out the element-geochemistry, isotope-geochemical characteristics in the loess profile(L1-S0) at the Central Mountain of Shandong Provence, reveal the differences of geochemical characteristics between the important potential-source (northern desert, the Yellow River floodplain, the Bohai islands , modern dust)and the profile(L1-S0) , reveal the different material sources in the different periods (S0-L1), combined with the other proxies（Magnetic susceptibility, granularity, sporopollen, micro- morphology） and sedimentary record, explore the monsoon pattern and environment change since the last glacial period

本项目拟采用地球化学等物源示踪手段，查明黄河下游鲁中山地北麓末次冰期黄土（L1）和古土壤(S0)常微量元素组成特征、Sr-Nd同位素组成特征及剖面分布规律，并与潜在物源进行比较，揭示重要潜在物源（北方沙漠、黄河河漫滩、环渤海及其岛屿以及现代降尘等）对末次冰期以来黄土(L1)和古土壤（S0）沉积贡献差异，揭示鲁中山地北麓不同时空尺度的物质来源，结合研究区其它环境代用指标（结合磁化率、粒度、孢粉、微形态等指标）和沉积记录，探讨末次冰期以来季风格局和古环境变化。

鲁中山地北麓物源的揭示对于东亚季风环流的深度解译和对区域环境的重建均具有重要意义。本项目在广泛深入调研的基础上，对鲁中山地北麓自西向东排布的黄土HPC、AZS、HS、LQC、JN、LS、ZQSC、BXC、TMT、SWC和WF约10个剖面序列（L1或者L1-S0）进行采样，选择黄土高原西峰XF、洛川LC等剖面作为西北沉积物的代表，并在采集黄河下游黄河泥沙和山东境内黄河北岸表土作为近源沉积物的代表。对采集的研究区和潜在源区进行了系统的全岩样品和分粒级的常量元素、微量元素（含稀土元素）、Pb同位素比值、黏土矿物和粒度、磁化率、色度的测定，并对ZQSC、HS和HPC剖面进行了光释光和C14测年。得出以下重要结论：（1）鲁中山地北麓黄土具有较黄土高原更粗的粒度组分和较黄土高原黄土极低的磁化率组成，初步判定二者物源完全不同。（2）鲁中山地北麓黄土的常量元素组成与黄土高原类似，处于脱Ca、Na初级风化阶段，全岩样品的常量元素比值不能进行研究区物源识别，分粒级的常量元素比值（TiO2/Al2O3 和K2O/Al2O3）可有效揭示研究区物质来源，山东黄土物源以近源黄泛平原沉积为主的多物质来源。（3）分粒级的微量元素和稀土元素表明，<20μm组分中，山东黄土与黄河沉积和表土均具有较黄土高原高的(La/Sm)N、(La/Yb)N和EuN/EuN* 、Zr/Nb 、Y/Nb 、Th/Nb 和较低的Ta/Zr 比值；20-63μm组分中，山东黄土与黄河沉积和表土均具有较黄土高原不同的比值，研究区物质来源，山东黄土物源以近源黄泛平原沉积为主的多物质来源。（4）20-63µm的Pb同位素比值206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb则可以区分山东黄土的物源，Pb同位素比值的Pb同位素比值在物源示踪中存在一定局限性。（5）<5μm黏土矿物组成结合主成分分析，鉴定山东黄土和黄河沉积物更加类似，含有更高的蒙脱石、伊利石、绿泥石和斜长石较高，而高岭石、石英和钾长石含量相对偏低。（6）全新世S0形成时，并未发生明显的沉积间断，S0的成因和物源与L1类似，均以近源的黄河沉积物经风力近距离搬运形成，华北平原表土（就地风化产物）也是山东黄土的物源，山东黄土各剖面的物源具有一定的复杂性，近源组分对它有不同的贡献。