近32+ka+BP以来青藏高原东北部沉积物粒度特征及其记录的环境演变.pdf

摘要

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青藏高原东北部位于亚洲季风区的西北缘，受季风环流和西风环流的共同影

响，对气候变化的响应更为敏感。因此，在记录古气候环境的演变方面具有特殊

的优越性。目前，对青藏高原东北部古环境的研究已经取得了一定的成果，但根

据较长时间尺度的沉积物记录的研究仍相对较少。本研究选取青海湖东部的大水

塘（QDST）剖面和共和盆地茫拉（ML）剖面作为研究对象，根据光释光（OSL）

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和碳-14（C）测年结果构建了两个剖面近32kaBP以来的年代-深度框架，通过

综合分析粒度组分、粒度参数以及粒度端元重建了近32kaBP以来青藏高原东北

部较长时间序列的环境演变过程，并进一步探讨了青藏高原东北部气候变化的可

能驱动机制。得出以下结论：

（1）根据测年结果构建了QDST和ML剖面近32kaBP以来的年代框架，其

年代序列与地层沉积序列基本吻合，未出现年龄倒置现象，但ML剖面在顶部沉

积相较于QDST剖面较薄，推断其可能存在沉积间断。

（2）两个剖面由于所处区域的差异性，其粒度组成也有所不同。QDST剖面

以细砂为主，ML剖面则以粉砂为主，其高值均对应砂质古土壤层；而且两个剖

面的黏粒最低，且都不存在粗砂物质。此外，两个剖面的粒度敏感指标（SC/D

值）、中值粒径和平均粒径随着深度变浅整体呈降低趋势，频率曲线均呈尖锐的

负偏峰态，表明区域气候整体向冷干发展。

（3）QDST和ML剖面的沉积物粒度组分均分解出3个端元，并根据磁化率

和红度等指标分析其指示的环境意义。QEM1中的细粉砂是在强劲的冬季风的作

用下的中远源沉积，粉砂组分则可能是冬季风将近源的沙粒携带沉降堆积而成，

其可间接反映区域风沙活动的强弱变化；QEM3可能是受区域性低空风系的影响，

以尘暴的形式对近源地表的颗粒物质进行搬运堆积而成；MEM1与风化成壤作用

有关，可间接指示区域的干湿变化；MEM2是盛行风系作用下以悬移形式搬运的

中远源沉积，能间接反映区域风沙活动的强弱变化；QEM2和MEM3是以跃移或

蠕移形式进行短距离搬运的近源沉积，能够指示区域冬季风的强弱变化。

（4）综合QDST和ML剖面粒度组成、粒度参数及粒度端元，并依据构建的

年代框架，将青藏高原东北部近32kaBP以来的环境演化过程划分为4个阶段：

末次冰期间冰阶（32~23kaBP）为较温暖湿润的地质时期，存在一定程度的成壤

作用，风沙活动较弱；末次冰期盛冰期（23~16kaBP）为气候环境冷偏干的地质

时期，风沙活动影响显著；末次冰期冰消期（16~10kaBP），气候冷干-温润，而

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且经历多次冷暖交替变化。全新世阶段又可划分为3个阶段：全新世早期

（10~8.5kaBP），风沙活动仍具有较强的影响，成壤作用较弱，气候温润；全新

世中期（8.5~2.8kaBP）为大暖期，气候暖润，风沙活动减弱；全新世晚期（2.8

kaBP以来），气候向冷干发展，风沙活动加剧。此外，将青藏高原东北部的环境

演化过程与前人研究的周边连续沉积记录进行对比，发现本研究重建的气候环境

序列符合区域气候整体的变化趋势，说明区域环境变化具有良好的协同性。

（5）对比发现，青藏高原东北部环境演变与ENSO、ITCZ及AMOC替代指

标的变化趋势基本一致，说明青藏高原东北部的气候环境变化对全球气候变化响

应。通过分析ENSO、ITCZ及AMOC探究区域环境演变的可能驱动机制：太阳

辐射是影响青藏高原东北部季风强度变化的主导因素，ENSO、ITCZ及AMOC在

不同阶段上的差异驱动着季风强度的阶段性变化。

关键词：粒度特征；端元分析；环境演变；驱动机制；青藏高原东北部

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