灵台红粘土-黄土-古土壤序列频率磁化率古气候意义.pdf

维普资讯 第 7卷 第 3期 高 校 地 质 学 报 V017 No 3 2001年 9月 Geolc~icalloumat。fChnaUniverslties Dept 2001 文章编号 ：1006—7493c2001)03—300-07 灵 台红粘土 一黄土 一古土壤序列频率 磁化率的古气候意义 孙有斌 一，孙 东怀 一，安芷生 (1 中国科学院地球环境研究所 ，西安 710054；2．中国科学院海洋研究所 ．青岛266071； 3 中国科学院 南海海洋研究所 ，广州 510301) 摘 要 ：通过对甘肃灵 台晚新生代红粘土 一黄土 一古土壤序列 的磁化率测量和频率磁化率分析 ， 发现红粘土及黄土一古土壤的磁化率和频率磁化率存有 良好的正相关关系 ，表明两套沉积在成壤 过程中由生物作用或化学作用而形成的超顺磁性矿物含量 ，对磁化率和频率磁化率增大有重要的 贡献。相比磁化率而言，受影响因素较少的频率磁化率变化，反陕了不同气候条件下形成的超顺 磁粒级铁磁性矿物的相对含量 ，能更真实、敏感地记录不 同时间尺度 的古气候渡动。灵 台红粘 土一黄土一古土壤序列 的频率磁化率在26MaBP前后不同的变率特征．揭示 了大冰期来临前后黄 土高原的冷暖、干湿反差产生了显著变化 ，而与此相关的冬、夏季风变迁则表现出不同的组合特征。 关 键 词 ：甘肃灵 台剖面 ；红粘土一黄土一古土壤序列；频率磁化率 ；古气候波动 中圈分类号：P53462：P532 文献 标识码 ：A 1 引 言 晚新生代黄土高原的风尘堆积包括全新世黑垆土、马兰黄土、离石黄土在内的第四纪黄 土一古土壤序列和下伏的晚第三纪红粘土堆积_1~3J。对黄土一古土壤序列 的地质 、生物和地 球化学研究表 明[4-8J：黄土为干冷 的偏北冬季风搬运的粉尘堆积 ，而与此相 间的古土壤形成 则与来 自大洋暖湿的偏南夏季风关系密切 ；其粒度和磁化率分别视为东亚冬、夏季风变迁 的替 代性指标 ，并广泛应用于海陆古气候记录的对 比。随着对黄土一古土壤下伏 的红粘土堆积研 究工作 的深入开展 ，沉积学、地球化学和岩石磁学的证据确认 了红粘土的风成成因 。磁 性地层研究表明黄土高原风尘堆积开始发育的年龄约为7O～75MaBP_l 。 鉴于黄土高原第四纪 的黄土一古土壤序列真实地记录了最近 2．5Ma以来东亚季风气候 变迁的历史 ，而对其下伏晚第三纪红粘土所记录的古气候演化信息存有争议 【·“．1。如不同 学者怀疑红粘土的磁化率能否作为晚第三纪夏季风变迁 的替代性指标 ，因此对晚第三纪红粘 土堆积序列 的古气候意义的研究成为国内研究的热点。本文试图通过分析甘肃灵台红粘土和 黄土一古土壤序列的磁化率和频率磁化率的对应关系，探讨作为古气候代用指标 的磁化率和 频率磁化率 ，在指示晚第三纪和第四纪的古气候演化时意义是否等同；并据黄土一古土壤一红 粘土序列的磁化率和频率磁化率变化序列，初步讨论晚第三纪以来东亚夏季风的长期变迁 。 收稿 日期 ：2001_02_26：修订 日期 ：2001-04—16 基金项 目：国家重点基础研究发展规划项 目(G19){9t343401)和 国家 自然科学基金项 目(Not49823f~l1499t3201N)资助 维普资讯 3期 孙有斌等 ：灵台红牯土一黄土一古土壤序列频率磁化率的古气候意义 301 化率 ，获得了该剖面黄土 一古土壤 一红 图L 灵台剖面的岩性、磁性地层及磁化率变化曲线 粘土序列 的磁化率 曲线，文 中以4Ocm g·L Lithastratigraphy·magnetostratigraphyand 间距的数据做 图并展开讨论 (图 1)。 m~