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《西南师范大学》 2001年
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武都地区中更新世以来环境演变的初步研究

王勇  
【摘要】: 武都地区地处青藏高原东缘和西秦岭山地,是青藏高原隆起和东 亚季风变化的敏感区。在本区白龙江的各级阶地上沉积了厚度不等的 黄土,是青藏高原隆升和东亚季风加强的相关沉积。因而良好的记录 了本区第四纪当中环境演变的信息,成为青藏高原边缘第四纪环境演 变的重点研究区域。同时,由于特殊的地质、气候背景,本区也是我 国的泥石流多发地区。泥石流对本区的影响广泛,泥石流沉积贯穿于 本区第四纪各个时代的沉积物中。对本区泥石流沉积的研究及全新世 泥石流沉积中记录的环境演变信息,在本文中将进行一些初步探讨, 以期寻找一种新的研究环境演变的替代指标。武都地区(陇南地区) 是我国人类活动较早的区域,加上我国特有的历史条件,在本区的地 方志中记载保留了许多过去的气候变化的定性的与相关的描述,在对 各类资料进行分类整理的基础上,本文探讨了过去500年来武都地区 干湿变化的规律。黄土研究、青藏高原的研究和东亚古季风的研究已 经成为我国和国际第四纪学者近年来研究的重点。对青藏高原邻区的 研究有利于对诸如高原隆升到何时进入冰冻圈,高原周缘地区对高原 隆升的效应等问题有积极的意义。 磁性地层学研究表明西秦岭黄土的形成年代约为0.7-0.8Ma B.P,其物质可能主要来自临近的青藏高原,指示青藏高原此时大气 环流和地表环境可能产生急剧的变化。可能的解释应当是青藏高原已 于此时隆升到有意义的高度(3000m)。高原进入冰冻圈。“昆 黄运动”使青藏高原达到平均3000m的高度,山地则可高达4000m以 上,这样就使青藏高原大范围进入冰冻圈。迄今发现的高原上的最大 规模的古冰川不早于0.8Ma B.P。如昆仑山垭口,古里雅冰帽底部最 老的冰约为0.76Ma B.P。此时,高原具备了发育冰川的条件:一、较 低的温度;二、由于高原尚未达到完全阻止印度洋季风爬升到高原内 部的高度,因而在高原产生了丰沛的降水。由于此原因,高原的高反 照率增强了由于高原隆升而业已存在的蒙古—西伯利亚高压,使冬季 风的势力得以加强,来自中亚和中国北方的粉尘可以越过秦岭,顺着 秦岭的风口南下,在较为平坦的河流阶地中堆积下来。高原进一步隆 升,虽然水汽已无法进入高原内部,但由于高原巨大的山体的存在, 迫使西风环流形式发生变化,由原先的爬升跃过高原改为绕流。而西 风北支气流的存在又加强了东亚冬季风势力,使黄土物质可以长驱直 入,越过秦岭甚至达到长江中下游,形成下蜀黄土。 青藏高原的隆升以及高原中更新世以来的环境变迁研究是近年 来国内第四纪研究的热点与重点K”引刀1。深海氧同位素检索出的 “中更新世革命”和此时青藏高原的隆升进入一个关键阶段有密切关 系;气候变化的周期由此前的4Ika为主转化为100ha为主;黄河急 速下切,至令已下切了700多米,形成明显的第四级阶地,黄河面貌 基本形成。柴达木盆地和孟加拉湾海底扇出现沉积速率高峰区,南亚 MFT发生强烈活动;青藏高原内外形成第二代湖盆;此后,发生了 地形的大切割期,西秦岭和川西最大规模的泥石流爆发。青藏高原的 隆起被认为是发生这一系列环境重大变化的主要原因N‘】。武都地区 中更新世以来沉积的黄土中粒度的研究表明其最为重要的特点是既 含有从我国北方沙漠、戈壁区来源的风成砂,也有从青藏高原吹来的 粒度较大的冰缘性质的风成砂【‘川,这一特性说明武都黄土属于我国 冷、热黄土的混合。其中冷黄土的出现.表明高原隆升到了 3 000m 之上,进入冰冻圈,寒冻风化的产物随高原季风被带到高原周缘沉积 下来。从而形成了武都黄土粒度大尺度、大旋回的特征l’]。 通过本文的研究,对武都地区中更新世以来的环境变迁大致形成 了如下认识: l、武都黄土沉积记录的开始表明了中更新世作 0.SMa BP时X 由于青藏高原的隆升而导致了重大的气候转型事件,而武都黄土则是 这一转变的产物。 2。武都黄土有冷、热两种不同的来源区,是兼有中国黄土高原典 型黄土【‘’]和青藏高原由于寒冻风化作用产生的黄土两种类型的黄 土。 3、由武都黄土微量元素和氧化物含量揭示:武都地区四级河流阶 地堆积的黄土地层反映出古气候是逐渐干旱化。但可能由于干热河谷 的焚风效应,本区气候的寒冷化趋势不十分明显。武都黄土磁化率揭 示出:武都地区气候和全国各地中更新世以来的变化趋势是基本一致 的,即气候的逐渐变干和变冷。 4、0.55—0.6M5 B.P时即(古土壤 SS)是武都地区气候的最温暖湿 润时期。而黄土发育的LZ时期是近
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