天水—秦安地區(qū)中新世沉積物的土壤學(xué)特征及其古環(huán)境意義.pdf

1、天水-秦安地區(qū)處我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)、西北內(nèi)陸干旱區(qū)與青藏高原高寒區(qū)三大自然地理大區(qū)的分界部位，也是青藏高原與黃土高原接壤地帶，對(duì)氣候變化敏感，其新生代沉積較為完整的記錄了青藏高原東北緣古氣候變遷歷史。古土壤是古環(huán)境、吉?dú)夂蛐畔⒌牧己幂d體，通過(guò)對(duì)吉土壤的研究可以反演和重建古土壤形成時(shí)期的古環(huán)境。而形態(tài)特征是土壤中最為穩(wěn)定的特征，因此土壤形態(tài)學(xué)的方法是研究古土壤最為有效的方法之一。 本文通過(guò)對(duì)天水一秦安地區(qū)下山剖面沉積序列中土壤形態(tài)學(xué)特

2、征及沉積物色度和碳酸鈣含量氣候代用指標(biāo)分析研究，并與深海氧同位素曲線相對(duì)比，揭示了17～6.2Ma時(shí)期內(nèi)研究區(qū)氣候環(huán)境經(jīng)歷了由暖干-逐漸變冷、濕-冷濕-逐漸變暖、干-暖干-冷濕-冷干的交化過(guò)程。主要結(jié)論如下： 1.根據(jù)古土壤的主要形態(tài)特征變化和沉積物色度、碳酸鈣含量氣候變化指標(biāo)的變化，將17～6.2Ma劃分為七個(gè)明顯不同的時(shí)段，各時(shí)段古土壤的主要類型(美國(guó)土壤分類系統(tǒng))和古環(huán)境大致為：(1)17～16 Ma;干旱土，主要為溫帶半

3、荒漠草原環(huán)境；(2)16～13.3Ma：主要為干淋溶土，偶爾可出現(xiàn)濕淋溶土，主要為暖溫帶半濕潤(rùn)森林草原環(huán)境，偶爾達(dá)濕潤(rùn)森林環(huán)境；(3)13.3～10.9M：主要為濕淋溶土，偶爾出現(xiàn)干淋溶土，為溫帶濕潤(rùn)-半濕潤(rùn)森林、森林草原環(huán)境；(4)10.9～9.8Ma；干淋溶土，溫帶半濕潤(rùn)森林、森林草原環(huán)境；(5)9.8～8.3Ma：干旱土，暖溫帶半荒漠草原環(huán)境；(6)8.3～7.2Ma;干淋溶土為主，有時(shí)出現(xiàn)濕淋溶土，為溫帶濕潤(rùn)-半濕潤(rùn)森林、森林草

4、原環(huán)境；(7)7.2～6.2Ma：干旱土，溫帶半荒漠草原環(huán)境。 2.根據(jù)下山剖面的土壤學(xué)特征，嘗試性的把中新世東亞夏季風(fēng)的演化劃分為5個(gè)不同的階段，即2個(gè)強(qiáng)盛和3個(gè)較弱的時(shí)期。兩個(gè)強(qiáng)盛期為13.3～10.9和8.3～7,2 Ma，分別對(duì)應(yīng)于13.3～10.9和8.3～7.2Ma兩次明顯的濕潤(rùn)期；三個(gè)較弱期分別為17～16、9.8～8.3和7.2～6.2Ma，后二者與兩次顯著的干旱期對(duì)應(yīng)，結(jié)合周邊研究結(jié)果，認(rèn)為7.2Ma左右可能為我國(guó)北方

5、干旱化的開(kāi)始。 3.下山剖面的古土壤層大部分經(jīng)歷了不同程度的潛育化過(guò)程和潴育化過(guò)程，形成大面積分布的鐵錳質(zhì)結(jié)核和包膜以及雜色的銹紋和銹斑，這些物像的形成可能由于古土壤發(fā)育時(shí)期經(jīng)過(guò)了水的長(zhǎng)期浸泡。而下山剖面與古土壤互層的鈣質(zhì)泥巖基本沒(méi)有明顯的成壤作用，其鈣質(zhì)含量高，平均達(dá)15.3％，顯微鏡下觀察其粗顆粒(>10μm)含量很少，碳酸鈣是正常沉淀的泥晶方解石，這些特征表明其明顯不同予風(fēng)成黃土，推斷鈣質(zhì)泥巖可能屬于洪泛平原的低能環(huán)境中沉