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罗布泊LS2钻孔记录的我国西北地区晚新生代以来气候变迁

张平

   晚新生代以来,全球环境最重要的特征就是温度的阶段性急剧下降,两极发育冰盖并逐步扩展到中低纬山地,全球大陆面积增加,大陆干旱区显著扩大。山地隆升是导致上述全球环境变化最重要的驱动因子之一。特别是晚新生代以来青藏高原的隆升不仅导致了亚洲大陆内部强烈的构造变形,而且对周边地区的地貌格局和气候环境演化产生重大影响,长期以来一直是地球科学研究的重点和热点领域之一。 塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠是中国也是亚洲最大的流动沙漠和最干旱的地区,是中国干旱区形成历程的典型代表,而位于沙漠东部的罗布泊不仅是典型的干旱中心,素有死亡中心之称,同时还是塔里木盆地、阿尔金山、天山和祁连山与河西走廊西北部的最终汇水盆地,青藏高原的阶段性隆升直接控制着该盆地的沉积环境、沉积旋回和发育历史,因此罗布泊地区的地层序列忠实地反映了晚新生代以来区域构造、气候环境的特点以及干旱化历史和多期成盐环境的演化过程,是研究西部内陆干旱化和高原隆升历史及其联系的最理想场所之一。为此,以安芷生先生为首2003年在罗布泊地区获取了1056m高质量的LS2钻孔岩芯(全孔取芯率大于95%),这是我国迄今为止首次在典型干旱区获得的高取芯率环境研究的内陆湖泊沉积岩芯,它为研究中国西北古气候环境变化、干旱化过程以及与高原隆升历史联系提供了完整的信息库。本文以该钻孔高质量的沉积岩芯作为研究对象,通过沉积物粒度、氯离子和硫酸根离子等多项指标的实验测试和分析对比研究,具体获得如下结论: 1.根据罗布泊LS2钻孔氯离子和硫酸根离子记录,结合前人研究成果,认为由于湖泊不同沉积演化阶段析出的离子不同,而不同离子对环境变化的敏感度不同,所以同一湖泊沉积区不同离子对比研究可以很好的反映湖泊的演化阶段和演化历史,它对湖泊古环境研究有重要意义。 2.通过对罗布泊LS2钻孔多指标的综合分析,将罗布泊LS2钻孔1056.3m岩芯由下而上明显划分为1056.3-905.7m、905.5-746.25m、746.05-528.85m、528.65-210.2m、210-16.8m和16.55-0m六段。根据湖泊沉积年代模型,基于利用罗布泊LS2钻孔沉积物粒度、硫酸根和氯离子含量与黄土粒度和深海氧同位素记录具有良好的可比性,建立罗布泊LS2钻孔(1056.3m)7Ma以来的年代序列。在此基础上,利用罗布泊LS2钻孔粒度、氯离子和硫酸根离子气候代用指标综合分析,初步重建了罗布泊地区7Ma以来气候变迁的六阶段,即7-6.18Ma(1056.3-905.7m)干旱时期、6.18-5 Ma(905.5-746.25m)相对干旱加剧时期、5-3.6Ma(746.05-528.85m)半湿润—半干旱时期、3.6-1.2Ma(528.65-210.2m)周期性干旱加剧时期(其中罗布泊经历了四次周期性、阶段性变干,特别是3.3-2.45Ma为罗布泊环境演化的明显转型时期)、1.2-0.14Ma(210.2-16.8m)持续干旱时期以及0.14-0Ma(16.55-0m)极干旱时期(罗布泊盐湖逐步萎缩消亡)。 3.通过对罗布泊LS2钻孔地层沉积速率变化的研究,依据盆山沉积耦合原理,结合青藏高原多个盆地晚新生代的变化特征,认为罗布泊的演化与青藏高原北部变形隆升紧密相关,并揭示青藏高原北部晚新生代在约6.36-6.13Ma、5.72-5.62Ma、5.39-5.29Ma、3.62-3.39Ma、2.55-2.4Ma、2.17-1.87Ma、0.82-0.62Ma、0.32-0.2Ma、0.15-0.07Ma发生过九期构造隆升,而且每期构造隆升的持续时间和强度不一,证明青藏高原北部晚新生代以来经历了一个多阶段性、不等速性和非均匀性的复杂隆升过程。 4.罗布泊7Ma以来的环境演化及其所反映的亚洲内陆干旱化过程与青藏高原的构造隆升过程和极地冰盖的形成、扩张有直接的对应关系,认为7Ma以来亚洲内陆干旱化的发展可能是青藏高原隆升和北极冰盖扩张共同作用的结果。 5.5-3.6Ma早上新世湿润事件可能是由此时全球海洋表面温度较高和此时海平面较高引起。……   
[关键词]:罗布泊;湖相沉积;LS2钻孔;晚新生代;环境演化;亚洲内陆干旱化;构造隆升
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:兰州大学2008年