晚第四纪包头盆地古湖演化与环境变迁

【摘要】：包头盆地位于内蒙古自治区中西部,是河套盆地的重要组成部分。晚更新世以来,该盆地经历了数次的湖泊扩涨与萎缩事件。堆积物主要发生了由湖相沉积向河流沉积的递变,环境变化巨大。本文选择包头盆地万水泉剖面作为研究对象,利用C-14测年技术对湖相沉积层进行年代测定,重建氧同位素第三阶段(MIS3阶段)包头盆地古湖变化与环境变迁历史,并对其驱动机制进行初步探讨。 通过研究分析,得出如下主要结论： 包头盆地万水泉剖面湖相沉积物测年数据表明,在晚第四纪50-80 KaB.P.间该区发生了2次湖泊扩涨与1次湖泊衰退事件。 1、60-50 Ka B.P.湖泊扩涨 在距今60-50 Ka B.P.间,包头盆地沉积了深灰色粉砂质粘土,富含有机质,构成典型湖相地层,是包头盆地古湖存在和发育的重要证据,指示了当时的环境为湿润。该层顶部年龄约50 Ka B.P.,结合河套盆地周缘湖岸堤年代,推断在60-50 Ka B.P.时期包头盆地发育深水大湖,与晚更新世的MIS3c阶段相对应。 2、50-37 Ka B.P.河流发育 尽管缺乏该层的测年材料,但是其上层的粘土沉积物的年代数据为37.952±0.827 Ka B.P.,以此推断,该层的沉积年代为50-37 Ka B.P.。该阶段地层主要堆积黄色砂砾,磨圆度较好,砂粒较均匀,间夹有砾石和卵石,是典型的河流沉积,这表明该地区古湖严重衰退,湖面下降,河流发育。该阶段与MIS3b阶段对应。 3、37-30 Ka B.P.湖泊重新发育 该层底部和顶部的界线年龄分别为37.952±0.827Ka B.P.和30.429±0.358Ka B.P.。在37-30Ka B.P.阶段,地层主要堆积浅灰色砂质粘土,并发育水平微层理,是典型的湖相沉积层,指示此阶段湖泊再次发育,且环境湿润,该地层属于MIS3a阶段的沉积物。在MIS3晚期阶段,该剖面地层特征显示,包头盆地重新发育古湖泊。结合已有研究,包头盆地可能存在连续性古湖泊,其面积可能小于MIS3早期的古湖泊范围。 包头盆地万水泉剖面湖相沉积物测定的三个时段分析结果表明,MIS3时期古湖发育可能与当时的气候湿润有关,河流发育则与干旱气候相对应。包头盆地古湖演化可能不仅受到区域气候因素的制约,而且可能受到区域水系、构造运动、黄河演化(内蒙古段)等诸多因素的影响,需进一步研究确定。