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《中国地质科学院》 2005年
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川西中部晚更新世地层与环境

王书兵  
【摘要】: 对川西黄土进行了岩石地层学、磁性地层学和年代地层学研究。金川黄土以马厂剖面发育最好,黄土-古土壤序列厚15.5m,据岩性、磁性地层,结合磁化率特征可划分为:冰后期S0古土壤,末次冰期L1黄土、末次间冰期S1古土壤、倒数第二冰期L2黄土、倒数第二间冰期S2古土壤等五个成因地层单位。其中S1复合古土壤又可细分为S1SS1、S1LL1、S1SS2、S1LL2和S1SS3等五个次级地层单位。磁性地层结果显示样品全部为正极性,剖面中末出现B/M界线。金川黄土沉积始于中更新世晚期,大约为200kaBP。理县黄土以喇嘛寺剖面最具代表性,其黄土-古土壤序列厚7.3m,自上而下划分为:冰后期S0古土壤,末次冰期L1马兰黄土和末次间冰期S1古土壤。结合热释光年龄,理县黄土-古土壤序列形成于130kaBP。甘孜县城附近雅砻江河谷宽广,各级阶地上均有黄土分布。系统研究了满地和新市区两剖面,它们分别厚23.7m和26.0m。据岩性、磁性地层特征和磁化率测定和光释光测年结果,甘孜黄土可划分为冰后期S0古土壤,末次冰期L1黄土和末次间冰期S1古土壤等三个地层单位。其中,S0为复合型古土壤由S0SS1古土壤、S0LL1黄土和S0SS2古土壤组成;L1黄土又可细分为L1LL1、L1LL2、L1LL3和L1LL4黄土和L1SS1、L1SS2和L1SS3复合型古土壤等七个次级地层单位;S1古土壤在研究剖面上保存不全,上部为发育成熟的古土壤,其磁化率值高,下部为成壤较弱的黄土,磁化率值较低,只能将其分为S1SS1和S1LL1两个次级地层单位。古地磁结果显示,布莱克反向极性亚时记录于底部S1LL1黄土中。甘孜黄土沉积始于晚更新世早期,大约为120kaBP。 对川西中部理县黄土、金川黄土、甘孜黄土进行了环境指标的综合研究,并与印度季风、格陵兰冰芯和深海氧同位素记录进行了对比。结果显示磁化率记录的古气候变化,与深海氧同位素曲线变化有较好的一致性,是对全球冰期气候旋回的响应。碳酸盐含量可作为川西高原夏季风的指代指标,与印度季风强度变化基本保持一致;中值粒径是高原冬季风强度的良好替代指标,与印度季风记录耦合关系好于冰芯和深海氧同位素记录。 川西中部200kaBP以来的环境演变分为以下几个阶段:①200-189.61kaBP期间夏季风盛行;②189.61-129.84kaBP,以冬季风占主导地位,在140-155kaBP,夏季风异常强大;③129.84-73.91kaBP,冬、夏季风交替显示“三峰两谷”的特征;④73.91-58.96kaBP,冬、夏季风均比较强盛;⑤58.96-24.11kaBP,早期冬、夏季风同步增强,为极端冷湿的气候环境;晚期夏季风盛行;⑥24.11-12.05kaBP,以冬季风占主导地位;⑦12.05-0kaBP,早期是冬季风盛行凉湿气候环境;之后进入全新世高温期;最后为新冰期阶段。 晚更新世以来,川西中部发育了一系列的湖相沉积,并先后消失。较场湖相台地沉积物厚101.1m,其中湖相层厚97.0m,上覆黄土厚4.1m;湖相层结束于约10kaBP。加珺湖积层、大平村湖积层和马尔康饶巴湖积层厚度分别为7.6m、44.8m和11.4m。磨西台地形成于全新世时期。晚更新世(约120kaBP至10kaBP期间)是川西中部地区盛行湖相堆积的时期。 运用地貌学方法对大渡河、岷江阶地进行了分析。大渡河共发育12级河流阶地;上游河流阶地保存较好,向下游保存状况稍差;其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地分别形成于10~20kaBP、30~50kaBP、100~170kaBP,Ⅻ~Ⅳ级阶地形成于早、中更新世。岷江中游发育9级阶地,其中Ⅱ、Ⅲ级阶地分别形成于10kaBP、20~30kaBP。 川西中部地区在200kaBP以来发生了三次新构造运动。第一次起始于200kaBP,结束于120kaBP;它导致川西中部气候环境发生重大分异;第二次发生在大约30-50kaBP期间,与川西中部极端冷湿环境的出现一致;最近一次发生在大约10kaBP前后。
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