豫西黄土中砂粒含量及其环境意义_王均平VIP专享VIP免费

文章编号:1000-694X(2005)05-0629-06豫西黄土中砂粒含量及其环境意义收稿日期:2004-05-17;改回日期:2004-06-08基金项目:青藏高原形成演化及其资源环境效应研究(G1998040815);国家自然科学基金(40171010);教育部"跨世纪优秀人才基金"和优秀青年教师教学科研奖励基金的共同资助作者简介:王均平(1976)),男(汉族),湖北浠水人,博士研究生,从事第四纪环境与地貌研究。E-mail:wangjp03@st.lzu.edu.cn王均平,潘保田,高红山,王勇,苏怀,管清玉,刘小丰,李吉均(兰州大学西部环境教育部重点实验室,资源环境学院,甘肃兰州730000)摘要:研究表明,豫西黄土中含有大量的砂粒组分(>63Lm),地域特定的地貌造成三门峡、扣马黄土中砂粒含量的增加。扣马剖面记录了自112Ma来砂粒百分含量的变化过程,在我国气候逐步恶化的总体环境下,区域地貌的改变叠加在全球变化之上。随着黄河的下切,大量松散堆积物暴露于大气环境中,为冬季风提供了丰富粉尘物源,汾渭盆地、三门峡盆地、黄河两岸滩地、沙滩以及两岸山地是豫西黄土砂粒的主要源区之一。关键词:黄河;砂粒含量;东亚季风中图分类号:P532文献标识码:A沉积物颗粒组成是沉积物最重要的特征之一,在古环境分析及重建研究中具有十分重要的地位。不同沉积物由于其搬运介质及其强度不同,其颗粒组成相异,因此通过粒度分析可以研究沉积物的形成环境及其搬运动力的特征[1~3]。粉尘物质主要来自于陆地干旱区并以风为搬运介质的,因此其粒度特征能够反映风的性质、强度及陆地的干旱区范围大小。Rea等通过提取太平洋深海沉积物中粉尘的含量变化成功的研究了亚洲大陆干旱环境的演变特征[4,5]。中国黄土是亚洲中部戈壁沙漠的细粒物质被风吹到外围荒漠草原、草原和森林草原堆积而成的,其粒度组成不仅与搬运风速有关,而且与距沙漠戈壁远近关系密切,长期以来被作为研究季风变化和重建过去环境演变的重要指标,并取得了许多重要的研究成果[6~10]。黄土的主要组成物质是粉砂,但其内也含有比较粗的砂粒。关于黄土中砂粒含量的环境意义已有一些文献进行了探讨。Thiede等通过石英含量分布的变化,探讨末次冰盛期澳大利亚西风带强度和位置的变化[11]。基于粒径较粗的砂粒一般在风作用下只能通过跃移运动做近距离的地面搬运[12,13],很难以悬移方式在高空进行长距离的运移的运动机理,丁仲礼等[14,15]认为中国黄土中>63Lm的砂粒含量主要决定于距沙漠边缘的远近,因而在黄土高原北部地区可以用其指示沙漠范围的进退。最近我们对河南西部的黄土进行了研究,发现那里虽远离沙漠戈壁,但>63Lm的砂粒含量仍比较高,可能指示了区域环境对黄土砂粒含量的重要影响,这对深入理解黄土中砂粒含量的环境意义有重要的帮助。1研究区域概况与黄土剖面研究区域为豫西三门峡和偃师扣马,它们处于华北平原向黄土高原过度的地貌阶梯斜坡上,北隔黄河与中条山-王屋山相望,南邻崤山-熊耳山,东连黄河冲积平原,西接汾渭-山门峡盆地,也是我国东部湿润区和半湿润区的过渡地带。为了研究该地区第四纪的气候与环境变化,本研究主要选取了三门峡和扣马两个黄土剖面进行样品采集,并对样品的颗粒组成进行分析。三门峡剖面位于三门峡盆地东缘的会兴镇王官村,地理坐标为34b48cN、111b14cE。在三门峡盆地黄河发育了四级阶地,研究剖面位于黄河二级阶地上,下伏河流相砂砾石层,整个黄土地层厚30m,底部1715m发育多层棕红色古土壤,其上下界面的TL年代分别为(83166?6170)kaBP和(115150?9130)kaBP,说明是S1发育的层位;距底部1215~1714m为灰黄色沙质黄土,物质较粗,为马兰黄土下部;距底部1714~2215m段落为淡棕红色古土壤,中间夹薄层黄土,其顶部的TL年代为(27140?210)kaBP,应为间冰段古土壤;距底部2215~2910m为灰黄色沙质黄土,含较多的细砂,应为马兰黄土上部;最顶部的1m为淡棕红色土壤,应为S0。第25卷第5期2005年9月中国沙漠JOURNALOFDESERTRESEARCHVol.25No.5Sep.2005扣马剖面位于河南偃师市扣马村,地理坐标为34b47cN、112b46cE。在该地区黄河发育了三级阶地,其中最高级阶地砾石层顶面高出黄河35m,所研究的黄土剖面就坐落在这级阶地上。该黄土剖面厚约60m,由14层强烈发育的古土壤和14层黄土构成,与三门峡地区相比,扣马地区古土壤发育程度高,颜色呈...