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中国黄土-古土壤序列磁化率与深海沉积物氧同位素具有极好的可对比性,这一重要发现将中国黄土古气候和岩石磁学研究推向了国际古全球变化的前沿。但是,在黄土高原西北部气候干旱少雨的条件下,多个剖面末次冰期L1段的磁化率记录不敏感。因此,本文重点研究了中国黄土高原西北部干旱区紧邻腾格里沙漠的47米的曹岘黄土剖面,利用高分辨率岩石磁学参数及其组合来反映当时曹岘地区的磁性颗粒岩石磁学特征及其对气候的指示意义。
磁性矿物含量在35m-44m经历了三次突然增加又缓慢减少的过程,在1.8m-35m先减少后增加,11.2m-29m有部分细粒亚铁磁性矿物生成,1.8m之上又突然增加。整个剖面以较粗的PSD和MD亚铁磁性矿物为主,只是在35m-44m和0-1.8m古土壤发育期SD颗粒增多。黄土沉积物中既有原生风成成因的粗颗粒磁铁矿,又有次生成土成因的较细颗粒磁赤铁矿。HARD、SIRM/ARM和SIRM/SOFT值较为灵敏地指示了末次问冰期以来的曹岘剖面的阶段性气候变化特征。X和ARM的相关性可作为反映亚铁磁性矿物含量的代用指标,XARM/XLF、SIRM/XLF和XARM/SIRM可以用来指示磁性颗粒的粒度范围。L-ratio指标和S-ratio与HARD值一样,可作为指示亚铁磁性矿物和不完全反铁磁性矿物相对含量变化的指标。
在将曹岘剖面与同时期沉积的洛川、段家坡剖面磁学指标对比的过程中发现:黄土高原不同地区S1以来的变化趋势基本一致,表明整个黄土高原的粉尘在堆积后受相似的气候背景所控制。黄土高原南部剖面含有更多的磁性矿物。磁性矿物粒度与全样粒度变化趋势一致,黄土中较粗,以PSD-MD颗粒为主,在古土壤中含有新生成的SD颗粒,且越往南,磁性颗粒越细,并且黄土和古土壤的磁性矿物粒度差异缩小。所有剖面都以亚铁磁性矿物为主要磁性矿物,随着剖面的南移,亚铁磁性矿物含量的增幅大于不完全反铁磁性矿物。HIRM和S-0.3T指标对北部降水量少温度低的剖面较为适用,有赤铁矿在次生成壤过程中生成。