吕梁山西麓罗村红粘土剖面的古地磁年代及古环境记录

Huge thick red clay deposits were accumulated in the western piedmont of Lvliang Mountains because of the unique tectonic position. They can provide long-term evolution of East-Asian Monsoon and long-period changes of paleoenvironment. The discovery of 11-Ma-old red clay deposits in Shilou showed that the western piedmont of Lvliang Mountains could preserve older dust materials. Based on carefully investigate of the Neogene strata and prophase works, the Luocun red clay sequence was chose. The sedimentary characteristics, rock magnetism, magnetic polarity stratigraphy, particle-size, magnetic susceptibility, sedimentation rate, geochemical characteristics, micromorphology, biological fossils were studied to discuss the basal age, sedimentary environment, formation processes. Combining with previous achievements, the sedimentary environment evolution of the western piedmont of Lvliang Mountains, the tectonic movements of the Ordos block in the late Cenozoic, the environmental changes of the Chinese Loess Plateau in the Miocene and Pliocene, and the process of Asian desertification were finally explored.

吕梁山西麓由于其独特的构造部位堆积了厚层的红粘土。较厚的粉尘物质可以为季风的长期演化和长时段的古环境变迁提供证据。石楼地区11Ma红粘土的发现说明吕梁山西麓存在保存更老粉尘物质的条件。在详细调查区内新近纪地层及前期工作的基础上，选择罗村红粘土剖面作为重点研究对象。对其野外沉积特征、岩石磁学、磁极性地层、粒度、磁化率、沉积速率、地球化学特征、微形态、所含古生物化石等进行研究，得出吕梁山西麓红粘土的堆积时间，沉积环境和形成过程。最后结合前人已有的研究成果，探讨吕梁山西麓新近纪的沉积环境演化，鄂尔多斯高原构造转型，黄土高原中上新世的环境演化，以及亚洲内陆干旱化过程。

该项目在吕梁山西麓大面积考察的基础上，选定吴家峁剖面进行古地磁年代和古环境记录研究。同时对石楼剖面的粒度指标进行了详细的研究，并和阿尔金地区红粘土的粒度进行对比。部分研究成果已经发表，该项目累计发表SCI论文2篇，中文核心2篇。主要研究内容符合项目计划书中的研究内容，完成了计划书中预期的研究成果，并为后期研究奠定基础。.目前取得的主要认识如下：1）吴家峁红粘土剖面的底界年龄为7.0Ma，结合之前的石楼，卫家洼，复兴等剖面，认为吕梁山西麓中部红粘土的起始堆积时间为7-11Ma。2）中新世晚期到上新世黄土高原的冬季风经历了四个阶段：11.0-7.5Ma，冬季风已经出现，但波动频繁。从7.5到5.6 Ma，冬季风缓慢减弱。5.6-4.8 Ma，冬季风波动异常剧烈。4.8-3.1 Ma，冬季风缓慢增强，3.1Ma以后，冬季风显著加强。3）阿尔金红粘土较石楼地区红粘土粒度粗，粗颗粒含量、砂粒含量，平均粒径明显大于石楼红粘土，而细颗粒和粘粒含量则表现出相反的趋势。但3.0-2.6Ma之间石楼红粘土颗粒明显变粗，分析认为主要原因是附近山体隆升导致有近源物质加入。