柴达木盆地风蚀坑的年代学与环境意义

论文摘要

柴达木盆地地处青藏高原东北部,广泛分布着类型多样的风沙地貌,海拔较高的地理位置和寒冷干燥的自然条件使其环境极具特殊性。柴达木盆地东部的铁奎沙漠是盆地内最大的沙漠,铁奎河受沙漠的阻挡从沙漠内部穿过,河流作用与风力作用在地质历史上对沙漠形态的塑造起着重要作用。沙漠东部发育的古沙丘大部分在河流作用下固定,随着风力侵蚀的加强许多固定状态下的古沙丘被风蚀,形成了风蚀坑并在坑后形成了活化的抛物线形沙丘。这一区域是铁奎沙漠发生沙漠活化的主要区域,沙丘风蚀坑与其伴生的抛物线形沙丘是沙漠演化（活化-固定）中的一个组成部分,具有重要的环境指示意义。沙丘风蚀坑被认为是对气候变化和人类活动的响应,但对其形成演化的过程和机制知之甚少,关于柴达木盆地沙丘风蚀坑的研究也至今仍未展开。年代学是研究风沙地貌演化过程及其环境背景的关键手段,光释光测年因其测年结果可靠、测年物质容易取得逐渐成为晚第四纪风成沉积研究的重要方法。本文通过OSL测年的单片再生剂量法（SAR）对柴达木盆地沙丘风蚀坑及其共同发育的抛物线形沙丘进行了年代学研究。在实验过程中,采用石英和钾长石两种测年材料进行年代测试,同时将剖面同一部位样品的长石测年结果与石英年代数据进行对比,以确定钾长石在年轻样品测年中的可靠性。同时在铁奎沙漠野外考察中我们发现,大多数风蚀坑上部都覆盖一层3-5m厚的细颗粒沉积物,与下部砂层的过渡地带是细颗粒与砂物质的混合层,呈现水平层理,有胶结,推断可能是河流作用下产生的洪水沉积物,在沉积层处密集采取粒度样品通过粒度参数及萨胡判别公式判定其成因。本研究通过OSL测年与粒度研究分析方法对沙丘风蚀坑的研究结论如下:（1）通过钾长石的pIR50IR180测年方法得到24ka年代的样品测试结果与同一样品的石英矿物测年结果对比较好,同时年轻样品的钾长石测试信号较高,pIR50IR180测年方法的测年结果能够更好的体现地层顺序,具有可靠性。（2）通过粒度参数数据和萨胡判别公式判定风蚀坑古沙丘上伏细颗粒沉积层为河流作用下的洪水沉积物,因此,古沙丘是被洪水固定的,而非被黄土所固定,更新了对于柴达木盆地沙漠固定方式的认识。洪水的来源主要是由于沙漠在冰期对河流的堵塞,造成沙漠自冰消期至全新世期间持久的风水相互作用。（3）通过粒度分析方法对柴达木盆地东缘铁奎沙漠风蚀坑不同位置的风成沉积物粒度组成特征进行对比研究。沙丘风蚀坑的风蚀盆地和坑后抛物线形沙丘粒度特征的一致性表明风成沉积物从风蚀盆地向坑后沙丘经历了快速搬运过程,古沙丘沉积物是坑后抛物线形沙丘砂物质的主要来源。（4）研究区内沙丘风蚀坑剖面下伏风成砂主要形成于8ka左右,古沙丘上部的洪水沉积层的形成年代在82ka之间,实验测试得到洪水沉积层最顶部的年代在2ka左右,其上为抛物线形沙丘的风成砂,说明古沙丘开始发生活化并形成风蚀坑的年代在2ka左右。铁奎河贯通沙漠之后下切,使洪水作用减少和地下水位下降,造成沙漠内部环境干旱化;晚全新世干旱的气候背景以及逐步增强的人类活动也有一定的影响。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 徐汝汝

导师: 于禄鹏,吴泉源

关键词: 柴达木盆地,沙丘风蚀坑,光释光测年,粒度特征,沙漠活化

来源: 山东师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地质学

单位: 山东师范大学

基金: 国家自然科学基金-国际(地区)合作与交流项目:末次冰期以来中国和以色列沙漠-河流相互作用过程及其对沙漠演化的控制作用(41761144073),2017,10-2020,9

分类号: P931.3;P597.3

总页数: 65

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