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《兰州大学》 2011年
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河西走廊及其毗邻地区地表沉积与亚洲粉尘源区示踪

王立强  
【摘要】:研究区位于甘肃省和内蒙古自治区境内,南起祁连山北麓,北至居延海;东起民勤县,西至酒泉市(38(?)-42(?)N;90(?)-104(?)E)。受地理位置、大气环流与地形等因素的影响,该区域为典型的大陆性荒漠气候。地表沉积单元主要有沙漠(腾格里和巴丹吉林)、戈壁(主体为冲洪积扇)、河流堆积物(石羊河和黑河)以及祁连山坡麓沉积等。河西走廊位于祁连山北侧,发育于祁连山的黑河和石羊河将河西走廊的戈壁滩、腾格里沙漠以及巴丹吉林沙漠联系在一起。研究该地区的沙漠、河流平原、戈壁滩以及祁连山山麓沉积之间的物质联系对于认识我国西北地区潜在的粉尘源区具有重要的科学意义。 本文对河西走廊地区的巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠、戈壁滩、黑河与石羊河河流平原以及祁连山坡麓4种类型的地表沉积单元进行地表采样,并对其全样和38μm细颗粒组分的粒度组成、磁学参数、元素含量等指标进行测量与分析,得出以下结论: (1)全样存在粒度、常量元素以及磁化率参数的端元分布,沙漠和祁连山为端元,而河流平原与戈壁滩分布在两个端元之间;细颗粒和全样的微量元素彼此差异不大。同时,SIRM正相关于x、ACNK图解化学风化趋势平行于A-CN等特征体现了河西走廊及其毗邻地区存在由高山作用过程导致物质来源一致的特点。 (2)4种地表沉积单元全样与细颗粒组分中磁化率特征表明,尽管元素地球化学比较相似,但是磁性矿物的变化与铁元素迁移无关,更多地受动力分选和源区铁磁性矿物的影响。距离越远,磁性矿物越难以搬运,同时沙漠风力强劲,轻矿物被吹蚀至下风向,导致沙漠中全样磁化率最低而细颗粒中磁化率最高。 (3)全样和细颗粒组分的微量元素分配特征以及FD端元分布曲线表明,研究区是黄土高原黄土堆积的主要潜在源区,但并非唯一源区。粉尘在源区经历了一定程度的混合作用,而能够搬运至下风向的细颗粒成分在源区经历了脱Ca、Na等的初等化学风化。祁连山碎屑物质在水力(石羊河和黑河)搬运至河西走廊及毗邻地区的沙漠终闾地区(戈壁和河流平原为中间过渡阶段)过程中,沙漠、戈壁和河流平原地表细粒物质经过了一定程度的水力和风力分选,并且各自沉积环境气候条件差异导致终闾沙漠的样品CIA最低(粗颗粒含量最高)而粒度最大,而祁连山坡麓沉积则相反。 (4)在流水作用下,祁连山风化产生的碎屑物质在山前形成冲洪积扇,在河湖周边形成冲积平原(河流堆积物)。随着晚新生代中国西北干旱化程度的不断加剧,亚洲中部大量尾闾湖萎缩甚至干涸。在全球变冷的大背景下,不断加强的大气环流使得下游冲积平原和尾闾湖的松散堆积物得以侵蚀,风蚀地貌大量发育,且在下风向地区形成巨厚的风成堆积。因此,山前洪积扇、河流堆积、沙漠以及下风向粉尘堆积存在着密切的物质联系,均可能来自祁连山的高山作用过程。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P512.2

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