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区域环境演变是全球变化研究的重点之一,区域的风沙活动演变是全球气候变化的一部分。柴达木盆地属干旱半干旱气候,分布着广泛的风沙沉积物。盆地四周的山前地带是风沙活动较为强烈的地区,其中盆地东南部保存了比较完整的古风成砂和古土壤的地层序列,加之其属于高原大陆性气候和东部季风气候接触的边缘地区,气候变化强烈,对其风沙活动研究对推演古气候变化具有重要作用。本文通过对该区域风成砂沉积剖面和现代沙丘的研究,以及对盆地北侧大柴旦和乌兰的现代沙丘和灌丛沙堆的研究,采用代用环境指标分析,力图重建全新世以来该地区的风沙活动过程,并探讨其指示的气候变化规律。 本文选择对都兰剖面的沉积相、光释光年代、粒度、质量磁化率、有机质含量、CaCO3含量和全N含量等环境代用指标进行实验分析,对都兰、大柴旦和乌兰的现代沙丘进行粒度分析,试图找到12.06ka B.P.以来研究区风沙活动过程。并对各代用指标进行相关性分析,发现其相关性普遍较好,尤其有机质、CaCO3含量和平均粒径Mz之间的相关性显著,显示实验数据的可靠性。 通过对代用指标的结果综合分析,对柴达木盆地东南部全新世以来风沙活动进行反演推测,发现其呈现波动交替变化,主要以凉干大风和温暖湿润为主,风沙活动分为3个阶段: 1)12.06-6.00ka B.P.,在此时间段之前,该区域沉积物主要为河流相砾石层,指示风沙活动较弱。气候干燥寒冷,风沙活动剧烈,晚期减弱:末次冰期晚期,气候冷干大风,柴达木盆地东南部流动沙丘仍未能被固定,风沙活动依然较为剧烈,形成大型风沙沉积的斜交层理。进入全新世以来,尽管气候转向温湿,但依然相对凉干大风,风沙活动较为强烈,8.0 ka B.P.左右经历短暂温湿和河流扩张后,风沙活动逐步减弱,至6.00ka B.P.左右,风沙活动明显减弱,风积物更细。这个时期,风沙活动主要以流动沙丘和半固定沙丘的风沙地貌为主。 2)6.00-4.05 ka B.P.,气候温暖湿润,风沙活动较弱,沙丘固定成壤:这一时期是被普遍认为是全新世大暖期的鼎盛时期,剖面特征为砂质古土壤和风成砂的互层。风成砂沉积过程的时间主要到4.05 ka B.P.。不同程度的古土壤发育表明气候相对的温湿,古土壤发育越厚,粒度越小,有机质等含量越高,表明气候相对温湿程度高,反之则表明气候温湿程度低。气候相对温凉,风沙活动强烈的时候,风沙沉积;气候相对温湿,风沙活动较弱的时候,古土壤发育。 3)4.05 ka B.P以来,气温降低,风蚀为主,风沙活动转向强烈:这一时期,气候再次向冷干转变,湖泊退缩,沙漠再次大规模活动,同时河流下切,使本文所研究的都兰剖面出露。现在都兰地区,还能发现发育较好的现代沙丘。尤其最近几十年,人类活动加剧,导致风沙活动加剧。