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《吉林大学》 2004年
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包头地区黄土研究

温泉波  
【摘要】:近二十多年来,黄土与深海沉积、极地冰芯一起被认为是研究过去全 球变化最有价值的三大信息库,引起了世界上许多国家研究者的极大兴 趣,通过其研究取得了许多瞩目的进展,为恢复和重建第四纪古气候和古 环境提供了极为丰富和可靠的资料。基于上述原因,本文拟通过对内蒙包 头地区黄土剖面的研究,以揭示该地区黄土沉积时段的古气候特点及其变 化。 在对包头地区黄土全面调查的基础上,选取了具有代表性的大青山北 麓大南窑子一带的黄土剖面和鄂尔多斯高原北缘的新民堡黄土剖面作为 研究对象,通过剖面实测、粒度分析、矿物成分分析、磁化率测定、碳氧 同位素分析等方法并结合热释光(TL)等定年技术对黄土进行定年,获 得了该区黄土沉积阶段的许多重要的古气候资料。 通过对大南窑子黄土剖面粒度分析及粒度参数 Mz(平均粒径)、σ(标 准离差)、Sk(偏度)和 Kg(峰度)等计算,揭示了该黄土的成因及微细 变化,表明该剖面为风成黄土,个别层位经过了短距离的搬运,具有风水 两相的特点。 热释光(TL)定年表明,新民堡黄土剖面形成于 37.19±2.83~15.72 ±1.21×104a B.P.之间;大南窑子黄土剖面形成于 23.66±1.82~18.13±1.38 ×104a B.P.之间,可见上述两个黄土剖面皆形成于中更新世,并与孢粉分 析结果相吻合。 热释光(TL)定年资料和野外宏观观察表明,该区黄土堆积应属于 离石黄土上部,其具体层位为:新民堡黄土剖面的第 1-5 层相当于 L4,6-8 61 WP=70 吉林大学硕士学位论文:内蒙包头地区黄土研究 相当于 S3,9-11 相当于 L3,12 层相当于 S2,13-28 层相当于 L2,其中 L2 中含有两层古土壤,暂命名为 L2S/和 L2S//;大南窑子黄土剖面的 1-9 层相 当于 S2(洛川剖面 S2的年龄为 18×104~23.6×104a B.P.),而且 1-9 层与 新民堡剖面中的第 12 层即古土壤层相当。 根据黄土 Mz(平均粒径)的值的大小来对该区黄土进行岩石学分类, 大南窑子黄土剖面中除第 1 层和第 9 层上部为粉质亚砂土外,其余各层的 Mz 值均大于 7φ,与标准风成黄土中的古土壤层的 Mz 值相似。第 4 层 和第 5 层上部应为粉质重粘土,其余各层 Mz 值在 7~9φ的为粉质轻粘土。 对该区黄土的孢粉和岩石学研究表明,23.66±1.82~18.13±1.38× 104a B.P.是一个相对温暖潮湿的时期,其标志是该阶段黄土堆积粘粒组分 (5μm)平均含量 54.32%,远高于标准离石黄土的粘粒组分(5 μm) 的含量;而且粗粉砂/粘粒比值 Kd 都小于 1.00,而且大部分层位在 0.20~0.50 之间,比洛川剖面 S2 古土壤的 Kd 值(Kd=1.41±0.10)还小, 是典型古土壤堆积。 磁化率测试结果表明,大南窑子剖面各层磁化率值有规律的变化揭示 出各层堆积时古气候的波动特点。 大南窑子黄土剖面孢粉分析结果表明乔木植物不仅可占总数的 50% 左右,而且在其中又以针叶裸子植物松(Pinus)为主,可占总数的 40% 左右,阔叶被子植物桦(Betula)、栎(Quercus)、胡桃(Juglans)、榆(Ulmus) 等最多也占 30%左右。灌木及草本植物均占总数的 40%左右,其中又以 草本植物蒿(Artemisia)量较多,占总数的 20%左右,藜(Chenopodiaceae) 及禾本科(Gramineae)等两者可均占总数的 10%左右,可见黄土堆积时 的植被类型属森林草原,气候相对比较温和。新民堡黄土剖面孢粉分析的 结果表明,乔木植物不仅可占总数的 50%左右,而且其中又以适应于温性 环境的针叶裸子植物松(Pinus)及阔叶被子植物桦(Betula)等较多,二 62 WP=71 吉林大学硕士学位论文:内蒙包头地区黄土研究 者合计总数可达 40%,除此以外,习性暖湿环境的栎(Quercus)、胡桃 (Juglans)、榆(Ulmus)、椴(Tilia)等最多也占总数的 10%;灌木及草 本植物较少,约占总数的 33%左右,其中又以中生便旱习性的草本植物蒿 (Artemisia) 较多,可占总数的 20%左右,乔本科(Gramineae)及莎草 科(Cyperaceae)等中生及湿生的草本植物也有一定数量;蕨类植物数量 虽少,但其中也多是喜暖湿的水龙骨科(Polypodiaceae)等蕨类植物,上 述植被组合表明,该剖面沉积期间气候总的特点是比较暖和偏湿或温和轻 湿,期间有冷暖干湿的波动,尤其是第 12 层反映是一种相对更温暖潮湿 的时期,总体剖面所反映的是一种松(Pinus)为主的针阔叶林环境。 矿物成分分析资料表明,大南窑子剖面的第 2、4、6、8 层的方解石 含量都超过了 30%,最高可达 46%,可视此 4 层为古土壤的淀基层;而 第 3、5、7、9 层方解石含量在 0-10%之间,多数小于 5%,可视此 4 层为 古土壤的淋滤层,因此,可将该剖面可分出 4 层古土壤层,按照卢演俦的 分类原则,该黄土剖面应为显著风化黄土到棕褐土的范围。粘土矿物主要 为伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层,平均含量为 12.46%、9%、8.15% 和 2.23%,这一粘土矿物组合中尽管伊利石含量较高但远小于 S2古土壤层 中伊利石的含量,相反高岭石的含量却高于 S2古土壤层中高岭石的含量, 说明该剖面黄土堆积时期是一种相对温暖潮湿的环境。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P542

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【参考文献】
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