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中国沙漠的同位素分区特征 总被引：5，自引：0，他引：5
系统采集了中国10个主要沙漠或沙地(塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、柴达木沙漠、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、古尔班通古特沙漠、浑善达克沙地、科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地)样品,并在黄土高原西峰、环县和洛川剖面采集了马兰黄土(L1)样品.通过选择合适的粒级和样品处理方法,对样品酸不溶物进行了Nd和Sr同位素组成的测定.测定结果表明,中国10个沙漠或沙地的Nd同位素组成ε8Nd(0)的变化范围大,为-1.2～-17.2.根据Nd同位素组成范围,10个沙漠或沙地的εNd(0)从高到低可以分为4个区域:A1:古尔班通古特沙漠和呼伦贝尔沙地(-1.2～-4.0);A2:浑善达克沙地和科尔沁沙地(-4.4～-7.0);B:塔克拉玛干沙漠、柴达木沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠(-7.4～-11.7);C:毛乌素沙漠和库布齐沙漠(-11.8～-17.2).中国沙漠Nd同位素组成的分区性与中国北方的大地构造和山脉分布密切相关,并表明中国沙漠具有近源性,即沙漠物质主要来源于其邻近周围的山脉和基底岩石的风化侵蚀.通过对比,黄土高原黄土Nd和sr同位素组成与柴达木沙漠和阿拉善高原的沙漠(腾格里和巴丹吉林沙漠)相同,而与其他沙漠不同.塔克拉玛干沙漠碳同位素组成为0.19‰～0.62‰;柴达木沙漠、巴丹吉林沙漠和黄土高原马兰黄土碳同位素组成都落在1.20‰～2.40‰之内.黄土高原马兰黄土碳同位素组成与柴达木沙漠和巴丹吉林沙漠相类似,而与塔克拉玛干沙漠不同.本次研究为Liu et al.(1996)的推论,即黄土高原黄土物质最终来源于青藏高原东北缘,提供了一个有力的同位素证据. 相似文献
2.
黄土中含有较为丰富的碳酸盐,其中次生碳酸盐记录了成壤时期的气候和环境,可以用来重建古气候.测试了末次盛冰期和全新世早期青藏高原东北部乐都、中国东北和新疆巴音布鲁克黄土中次生碳酸盐的δ18O值,结果显示高原东北部这两个时期的δ18O值分别为-1.38‰和-5.58‰,比该地区现代季风气候条件下次生碳酸盐δ18O理论值分别高5.74‰和1.54‰.温度的差异不足以导致次生碳酸盐δ18O值如此幅度的变化.同时,末次盛冰期和全新世早期乐都地区黄土中次生碳酸盐的δ18O值比同时期黄土高原和东北地区等东亚季风区明显偏正约2.0‰~6.2‰,但其与新疆等西风区次生碳酸盐的δ18O相近.这些不同时期黄土中次生碳酸盐的δ18O值的分布特征及空间差异,可能反映东亚夏季风夹带的水汽可能不是青藏高原东北部末次盛冰期和全新世早期降水最重要的来源,而西风降水和（或）局部水汽蒸发循环对该地区的降水可能有重要贡献.青藏高原东北部黄土次生碳酸盐的δ18O值从末次盛冰期到全新世早期逐渐降低,这可能是由于气候由干冷向暖湿转变、有效湿度增加而导致的.有限的数据表明不同气候带（青藏高原东北部、东亚季风区和西风带）的黄土中次生碳酸盐氧同位素存在明显差异,它所代表的气候意义值得进一步的深入研究. 相似文献
3.
青海共和盆地早全新世古风向重建及其对黄土物源的指示 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原东北部地处黄土与沙漠的过渡地区,在冰期-间冰期旋回中受中纬西风与东亚季风环流的交替控制,曾发生大范围的沙漠进退,是黄土高原重要的潜在物源区。恢复该区地质历史时期的大气环流格局可为重建东亚地区的环境面貌、探讨黄土高原的物源区、检验东亚地区古气候模拟结果的有效性等方面提供重要依据。但目前对高原东北部的古大气环流特征却鲜有研究。青藏高原东北部保存有一系列的古沙丘,可为古大气环流的重建提供直接依据。本文选取青海共和盆地一处代表性新月形古沙丘开展光释光测年研究,并通过其平面形态和前积层产状恢复了当时的古风向。结果表明:共和盆地的风沙活动自早全新世以来开始显著减弱,此时近地面盛行与现今风向一致的西北风。前人的研究揭示出青藏高原东北部在冰期时很可能盛行西风,并存在广泛的荒漠化,因而很可能是黄土高原冰期时重要的物源区之一。而本研究指示,该区的盛行风向在早全新世以来转变为西北风,且荒漠范围显著退缩,导致其全新世不再是黄土高原的物源区。青藏高原东北部的盛行风向和荒漠范围在冰期-间冰期旋回中的这种变化,为理解黄土高原的粉尘物源在空间和冰期-间冰期旋回上的变化提供了依据。 相似文献
4.
沙漠与黄土的物源联系是黄土研究关注的问题之一。石英氧同位素可示踪物源,粒度被用以分析沉积环境,但在沙漠物源研究中将二者结合应用的报道尚不多。本文测定了塔克拉玛干沙漠沙丘沙和沙丘剖面中河湖相沉积物的粒度及不同粒级的石英氧同位素,结果显示:1沙丘沙以极细砂和细砂为主,粉砂和黏土含量很低;河湖相沉积物以粉砂和黏土为主,砂含量低于5%。2各粒级石英δ~(18)OSMOW值介于13.8‰~19.7‰,其中沙丘沙为13.8‰~19.7‰,河湖相沉积物为15.6‰~17.6‰;沙丘沙石英δ~(18)O值随粒级增大未呈现减小趋势,同一粒级石英的δ~(18)O值存在一定变异。3经比较,塔克拉玛干沙漠砂和粉砂粒级的石英δ~(18)O值均高于中国其他沙漠,且20μm的石英δ~(18)O值与黄土高原的马兰黄土、洛川黄土—古土壤序列20μm的石英δ~(18)O值并无显著性差异。 相似文献
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黄土高原风尘堆积是开展古环境变化研究的重要沉积物,其源区的具体位置和变化程度对于揭示东亚大气环流演化具有关键意义,而且一直被学术界广泛关注,存在较大争议.前人通过地球化学(Sr-Nd-Pb同位素、元素地球化学、碎屑锆石UPb年龄)、矿物学(白云石、重矿物)、物理学(释光灵敏度、电子自旋共振信号和环境磁学)、气象观测与模拟、地貌学等方法对黄土高原风尘堆积及其潜在源区(北方荒漠和戈壁以及青藏高原东北部)开展了大量示踪研究.研究表明青藏高原东北部、阿拉善高原、塔里木盆地和蒙古戈壁可能是非常重要的源区.目前存在的问题:(1)源区的具体区位;(2)源区物质供给系统是否存在时空变化;(3)第四纪以来的黄土研究居多,而更老时间尺度上风尘堆积的物源研究较少.因此,今后开展更多粉尘物源示踪方法学的研究,并加强第四纪以前黄土高原风尘堆积的物源研究,是风尘堆积物源研究的重要内容. 相似文献
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黄土/古土壤的物源研究对于揭示第四纪气候变化和青藏高原隆升历史具有重要意义。本研究以位于黄土高原西部1.4 Ma以来的兰州黄土/古土壤沉积序列为研究对象,基于X射线衍射技术分析了黄土/古土壤中的主要矿物组成,侧重于碳酸盐矿物含量,追溯了兰州黄土/古土壤的直接物源。结果显示: (1)1.4 Ma以来兰州地区黄土/古土壤沉积物的主要直接源区为柴达木盆地沙漠区和阿拉善干旱区。(2)基于二元混合模型计算的潜在原始源区对兰州黄土白云石和总碳酸盐矿物的相对贡献率以及长石与石英比值结果一致支持1.4 Ma以来兰州黄土原始物源发生了多次变化。1.4~1.1 Ma和0.9~0.3 Ma青藏高原东北缘造山带(昆仑山、祁连山)和中亚造山带对兰州黄土的贡献相当,而1.1~0.9 Ma和0.3 Ma以来,中亚造山带对兰州黄土的物源贡献增加,这可能分别是对中更新世气候转型和0.3 Ma以来青藏高原及邻近地区干冷气候增强的响应。1.15 Ma和0.8 Ma兰州黄土/古土壤中高的白云石含量、碳酸盐矿物总含量以及0.8 Ma长石与石英比值的快速升高可能是对“昆黄运动”的响应,进而造成了昆仑山、祁连山对黄土高原物源贡献的增加。 相似文献
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黄土/古土壤的物源研究对于揭示第四纪气候变化和青藏高原隆升历史具有重要意义。本研究以位于黄土高原西部1.4 Ma以来的兰州黄土/古土壤沉积序列为研究对象,基于X射线衍射技术分析了黄土/古土壤中的主要矿物组成,侧重于碳酸盐矿物含量,追溯了兰州黄土/古土壤的直接物源。结果显示: (1)1.4 Ma以来兰州地区黄土/古土壤沉积物的主要直接源区为柴达木盆地沙漠区和阿拉善干旱区。(2)基于二元混合模型计算的潜在原始源区对兰州黄土白云石和总碳酸盐矿物的相对贡献率以及长石与石英比值结果一致支持1.4 Ma以来兰州黄土原始物源发生了多次变化。1.4~1.1 Ma和0.9~0.3 Ma青藏高原东北缘造山带(昆仑山、祁连山)和中亚造山带对兰州黄土的贡献相当,而1.1~0.9 Ma和0.3 Ma以来,中亚造山带对兰州黄土的物源贡献增加,这可能分别是对中更新世气候转型和0.3 Ma以来青藏高原及邻近地区干冷气候增强的响应。1.15 Ma和0.8 Ma兰州黄土/古土壤中高的白云石含量、碳酸盐矿物总含量以及0.8 Ma长石与石英比值的快速升高可能是对“昆黄运动”的响应,进而造成了昆仑山、祁连山对黄土高原物源贡献的增加。 相似文献
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西宁黄土碎屑锆石年龄特征及其对黄土高原黄土物源的指示意义 总被引：2，自引：0，他引：2
物源研究是理解黄土高原风成沉积物中古环境记录的关键一环.众多证据表明,黄土高原西北部的阿拉善高原及其周边广袤干旱地区是黄土高原黄土的主要风尘源区.但是,基于锆石U-Pb同位素地质年代学的证据对此提出了质疑.黄土高原黄土与青藏高原北部物质中的锆石具有相似的年龄分布,预示黄土高原风尘主要以西风搬运的方式来自青藏高原北部,特别是柴达木盆地.本研究通过分析西宁黄土的锆石年龄特征验证此假说.西宁处于在从青藏高原北部到黄土高原的假想搬运路线上.西宁黄土主要来自青藏高原北部的干旱区.西宁黄土中锆石的主要年龄分布与黄土高原黄土相似,反映青藏高原北部确实为黄土高原黄土的主要物质来源.但是,与黄土高原黄土相比,西宁黄土缺少年龄在360Ma左右和年龄小于100Ma的锆石.这两组年龄的锆石可能来自其他地区,例如处于中亚造山带.由于阿拉善于旱区也通过河流搬运接收来自青藏高原北部的物质,锆石U-Pb年龄证据并不能排除阿拉善干旱区作为主要风尘物源的可能.相反,阿拉善干旱区还接受来自其北部中亚造山带和其本身华北克拉通的物质,来自阿拉善干旱区的风尘可能更好地解释黄土高原黄土中的锆石年龄特征. 相似文献
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黄土高原风尘堆积是开展古环境变化研究的重要沉积物,其源区的具体位置和变化程度对于揭示东亚大气环流演化具有关键意义,而且一直被学术界广泛关注,存在较大争议.前人通过地球化学(Sr-Nd-Pb同位素、元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年龄)、矿物学(白云石、重矿物)、物理学(释光灵敏度、电子自旋共振信号和环境磁学)、气象观测与模拟、地貌学等方法对黄土高原风尘堆积及其潜在源区(北方荒漠和戈壁以及青藏高原东北部)开展了大量示踪研究.研究表明青藏高原东北部、阿拉善高原、塔里木盆地和蒙古戈壁可能是非常重要的源区.目前存在的问题:(1)源区的具体区位;(2)源区物质供给系统是否存在时空变化;(3)第四纪以来的黄土研究居多,而更老时间尺度上风尘堆积的物源研究较少.因此,今后开展更多粉尘物源示踪方法学的研究,并加强第四纪以前黄土高原风尘堆积的物源研究,是风尘堆积物源研究的重要内容. 相似文献
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古尔班通古特、腾格里和鄂尔多斯三个沙漠不同粒级组分的风成沙具有不同的εNd（0）和87Sr/86Sr 比值：古尔班通古特沙漠中分别为-3~-5.3 和0.712452~0.716895;腾格里沙漠中分别为-9.9~-12.3 和0.716753~0.723033;鄂尔多斯沙漠中分别在-13.1~-18 和0.714028~0.71678。三个沙漠不同的Sr-Nd 同位素特征,表明它们可能有各自的物质源区。Nd 同位素主要受各沙漠所处的地质、地貌单元所控制,Sr 同位素还要受气候变化诱导的矿物差异风化与粒度分选作用的影响。同位素组成在古尔班通古特、腾格里沙漠风成沙不同粒度组分中有相似的变化规律,但在鄂尔多斯沙漠中明显不同。鄂尔多斯沙漠风成沙粗、细颗粒组分有不同的物质来源,细颗粒组分,特别是<2μm 组分可能有沙漠区外远源的贡献,而其他沙漠各自的风成沙不同颗粒组分则来自相同的物源区,沙漠区外远源输入的可能性较小。这一研究对深入认识北方沙漠物质的成因机制有重要的理论意义。 相似文献
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Nd and Sr isotopic characteristics of Chinese deserts: Implications for the provenances of Asian dust 总被引：7，自引：0，他引：7
Silicate Nd-Sr isotopes of the fine-grained fractions of the 10 major deserts and sandy lands in North China and the loess in Chinese Loess Plateau were systematically investigated. Wide ranges in Nd-Sr isotopic compositions have been observed. The results of the <75 μm silicate fractions show that the Nd-Sr isotopic compositions of each desert are quite homogeneous and unique. According to the geographic distribution of the deserts and their Nd-Sr isotopes of both the <75 and <5 μm silicate fractions, three isotopic regions of Chinese deserts can be identified: (A) the deserts on the northern boundary of China, with the highest εNd(0) > −7.0; (B) the deserts on the northern margin of Tibetan Plateau, with εNd(0) ranging from −11.9 to −7.4; and (C) the deserts on the Ordos Plateau, with the lowest εNd(0) < −11.5. The distribution of the threes isotopic regions is controlled by the tectonic setting in North China, which implies that the materials of the deserts are derived from the locally eroded rocks from the surrounding mountains and the Nd-Sr isotopic signatures of these deserts could be quit stable over the past million years on the sub-tectonic time scales if there is any desert at those times. The Nd-Sr isotopic compositions of the loess are mostly close to those of the deserts in isotopic region B, suggesting that the main source regions of the last glacial loess in the Chinese Loess Plateau are Badain Jaran Desert, Tengger Desert, and Qaidam Desert. Also, the comparison between the Nd-Sr isotopes of the <5 μm silicate fractions of the deserts and the ancient dust falls in the North Pacific and Greenland show that the Asian end members of these dust falls are derived most from the deserts in the isotopic region B and less from those in the isotopic region C. 相似文献
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中国黄土的物质来源及其粉尘的产生机制与搬运过程 总被引：34，自引：10，他引：24
长期以来,黄土高原的物质来源被笼统认为来自包括西北三大内陆盆地(准噶尔、塔里木、柴达木)在内的广阔的沙漠、戈壁地区,而且中国黄土被看作“沙漠”黄土的典型代表。但我们最新的研究揭示出,源自准噶尔和柴达木盆地的粉尘主要由低空气流搬运,受下风方向的山脉阻挡,就近堆积成山麓黄土。源自塔里木盆地的粉尘如果被近地面风搬运,则不可能移出盆地,而是堆积在昆仑山北麓,但如果被飙升到高空,则被西风急流携带,移出盆地而降落在北太平洋地区,无论哪种情况,该盆地的粉尘都不可能对黄土高原有重要贡献。因此,西北三大内陆盆地并非黄土高原的重要物源,而蒙古国南部及与之相邻的包括巴旦吉林、腾格里、乌兰布和、库布其、毛乌素等在内的戈壁、沙漠地区才是黄土高原的主要物质来源区,且主要由近地面风(基本在3000m以下)从上述戈壁、沙漠地区搬运而来。中国黄土并不能简单看作“沙漠”黄土,包括冰川研磨作用、山体剥蚀作用、山前冲洪积作用等在内的“高山过程”,才是产生大量粉土级物质的原因,戈壁、沙漠、黄土的带状分布,只不过是近地面风对山前冲、洪积物质的风力分异而已。 相似文献
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Sr isotopic and elemental characteristics of calcites in the Chinese deserts: Implications for eolian Sr transport and seawater Sr evolution 总被引：1，自引：0，他引：1
Wenbo Rao Jun Chen Jiedong Yang Junfeng Ji Gengxin Zhang 《Geochimica et cosmochimica acta》2009,73(19):5600-5618
Calcite content, Sr concentrations, and isotopes of calcites in the Chinese deserts are systematically studied in this paper. Calcite contents, which are calculated according to acid-soluble Ca contents in the deserts, are generally higher in the sandy deserts than in the sandy lands and decrease roughly from northwest to northeast of China. Acid-soluble Sr is well correlated with calcite in the Chinese deserts, implying acid-soluble Sr comes mainly from the calcite dissolution. Sr concentrations in calcites, calculated on the basis of calcite contents and acid-soluble Sr concentrations in the deserts, have an inverse relation to calcite contents, essentially mirroring the degree of Sr substitution for Ca in the calcite development. Desert calcites have regional variations in Sr isotopic ratios. Calcite Sr isotopic ratios depend on geological settings and chemical weathering. The Badain Jaran, and Tengger deserts are probably affected by additional factors such as the remote groundwater cycle or overturning of underlying sand deposits.Only four deserts (Taklimakan, Qaidam, Badain Jaran, and Tengger) appear to be potential sources of eolian deposits in the Chinese Loess Plateau (CLP). Isotopic signatures of calcite Sr and silicate Nd further indicate that the Tengger desert was not an important source for eolian deposits in the CLP. Eolian calcite was probably enriched due to wind sorting from the potential sources to the CLP and suffered weathering–leaching after it accumulated in the CLP. Sr isotopic compositions and Ca/Sr molar ratios of calcites are different between the deserts and the Lingtai profile, due to the integrated effect of wind sorting and weathering–leaching.It is essential to calculate accurately the 87Sr/86Sr ratio and Sr concentration of eolian calcite entering the oceans according to geochemical data of the Chinese deserts, because of the importance of the Chinese deserts in the global dust cycle. The calculated Sr concentration and 87Sr/86Sr ratio of eolian calcite entering the North Pacific Ocean, are 11.75 μmol/g and 0.71032, respectively. The calculated values in this study are close to the recommended values by Jacobson [Jacobson A. D. (2004) Has the atmospheric supply of dissolved calcite dust to seawater influenced the evolution of marine 87Sr/86Sr ratios over the past 2.5 million years? Geochem. Geophys. Geosyst. 5(12), 1–9, Q12002. doi:10.1029/2004GC000750]. Using the same model as that of Jacobson (2004), the effect of Asia dust on the evolution of seawater Sr isotopes is evaluated. (87Sr/86Sr)seawater increases by 0.3 × 10−5 if the lower dust flux of 2.34 × 108 mol Sr/yr is used in the model, suggesting the little effect of Asian dust on the seawater Sr record in the Quaternary. The increase in (87Sr/86Sr)seawater is 1.5 × 10−5 if the higher value of 1.17 × 109 mol Sr/yr is used, as observed in the Quaternary Sr record. These results further support the suggestions of Jacobson (2004). 相似文献
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阿拉善高原盐湖水化学特征的主成分分析研究 总被引：4，自引：0，他引：4
运用数理统计的主成分分析法对阿拉善高原腾格里沙漠地区和巴丹吉林沙漠地区的21个盐湖、八种水化学特征变量进行研究,获得四个可以揭示水化学特征的主成分及相应的数学模型,进一步得出各盐湖在四个新的主成分变量上的得分值,从而解释八种水化学成分变量与盐湖类型之间的相关信息。 相似文献
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青藏高原东部广泛分布着典型黄土沉积,对气候变化有着敏感的响应。对青藏高原东部地区典型表土、黄土、古土壤以及砂样,进行系统的常量、微量元素组成分析,结果显示,高原东部黄土常量元素氧化物主要为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,黄土中SiO2和CaO含量差别较大;Rb、Sr、Ba、Zr、V含量占了微量元素含量的大部分,表土、黄土、古土壤微量元素含量差别不一。与高原东部的风沙沉积、黄土高原黄土、河西走廊黄土的对比结果表明,青藏高原东部黄土组分的常量元素之间的比值（SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3）、常量与微量元素之间的比值（Zr/Al、Zr/Ti）、常量元素三角图（Ca-Mg-K、Ca-Mg-Na）等与其他地区黄土有明显差异,而青藏高原东部黄土与高原表土沉积物及河流砂、风成砂样品比较接近。这些异同点指示青藏高原东部黄土与黄土高原黄土的物源不同;其物源可能主要来自于青藏高原内部,高原内部的河流沉积物、冰碛物等粉尘物质可能为青藏高原东部黄土的主要物源。 相似文献
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Geochemical and isotopic studies of aeolian sediments in China 总被引：5，自引：0，他引：5
The Sr and Nd isotopic, rare earth element (REE) and major element compositions, together with mineral and grain‐size proportions, are reported for aeolian loess deposits and desert sands from several Chinese localities. The study was carried out in order to examine regional variations in the isotopic and geochemical features of these aeolian sediments, and to constrain the provenance of Chinese loess. Samples include loesses from the Tarim and Junggar basins and desert sands from the Taklimakan desert in north‐west China, loess from the Ordos area and desert sands from the Tengger and Mu‐us deserts in north‐central China, as well as loess and desert sands from the Naiman area, north‐east China. REE distributions show minimal variation among the Chinese loess deposits, whereas those for the desert sands show regional variations. New isotopic data document a latitudinal variation in Sr and Nd isotopic features for the loesses and desert sands. The Naiman and Junggar loesses have distinctly lower 87Sr/86Sr ratios and higher εNd(0) values than the loesses from the Tarim Basin, the Ordos area and the Loess Plateau. Among the desert sands, the Naiman samples have higher εNd(0) values than the Taklimakan, Tengger and Mu‐us samples. Isotopic data suggest that loesses of the Loess Plateau were supplied from the Tarim Basin loesses and Taklimakan Desert sand, and that the Naiman loesses were supplied from the Junggar Basin loesses. The latitudinal variation in the loesses and desert sands may be partly explained by isotopic variations reported previously for moraines from the Tianshan and west Kunlun Mountains, which are possible sources for the loesses and desert sands. These inferences on the provenance of the loesses and desert sands are consistent with the dust transport pattern over East Asia. 相似文献