——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
西寧盆地、臨夏盆地和黃土高原靈臺(tái)風(fēng)成沉積序列位置,以及推測的中新世至上新世期間東亞冬季風(fēng)和西風(fēng)帶盛行位置與方向。
粉塵是地球氣候系統(tǒng)中的重要因子。粉塵的產(chǎn)生與傳輸受到區(qū)域氣候的影響,同時(shí)粉塵也會(huì)對(duì)區(qū)域與全球氣候造成反饋?zhàn)饔谩?/p>
在晚新生代,亞洲內(nèi)陸干旱區(qū)就已經(jīng)成為全球重要的粉塵源區(qū),通過西風(fēng)和冬季風(fēng)環(huán)流向下風(fēng)方向輸送大量粉塵物質(zhì),在合適的地貌和氣候條件下可以形成厚且連續(xù)的風(fēng)塵堆積。風(fēng)塵沉積物對(duì)粉塵源區(qū)和沉降區(qū)氣候變化敏感,是記錄區(qū)域古環(huán)境變化的理想載體,如黃土高原800萬年以來經(jīng)典的風(fēng)成紅粘土—黃土古土壤序列。
然而,晚新生代構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的青藏高原東北部地區(qū)由于缺乏合適的沉積條件,限制了純風(fēng)塵沉積的形成和保存,嚴(yán)重阻礙了科學(xué)家對(duì)該區(qū)域古環(huán)境演化的認(rèn)知。風(fēng)力搬運(yùn)的粉塵物質(zhì)溶解可以改變區(qū)域水化學(xué)組成,因此通過分析過去時(shí)期區(qū)域水化學(xué)組成變化是重建區(qū)域粉塵輸入歷史的另一有效途徑。陸相盆地沉積物中的自生碳酸鹽礦物是記錄古水體化學(xué)信息的重要媒介;研究河湖相沉積物中自生碳酸鹽的地球化學(xué)或可反映區(qū)域地質(zhì)歷史時(shí)期水化學(xué)組成,提供粉塵輸入的線索。
研究發(fā)現(xiàn),西寧盆地莫家莊剖面中的自生碳酸鹽在對(duì)數(shù)MgCa-SrCa圖解上沿斜率為0.8的線性分布,偏離了經(jīng)典方解石自生沉淀過程(PCP)形成的碳酸鹽組成關(guān)系,可能反映了風(fēng)力搬運(yùn)的粉塵物質(zhì)溶解對(duì)水化學(xué)的影響,并且這種影響在860萬年之后更加強(qiáng)烈。其次,距今860萬年起,臨夏盆地碳酸鹽87Sr/86Sr比值開始急劇升高,并最終與西寧盆地趨于一致,與距今700萬年之后的黃土高原典型風(fēng)成紅粘土87Sr/86Sr比值相同,表明距今860萬年之后臨夏盆地水化學(xué)顯著受到粉塵影響。再次,西寧盆地莫家莊剖面整體的高87Sr/86Sr比值和碳酸鹽化學(xué)組成表明,該區(qū)域至少在1270萬年前本地水化學(xué)就顯著受到粉塵影響。
這項(xiàng)研究揭示了晚新生代青藏高原東北緣不同區(qū)域受粉塵輸入影響的起始時(shí)間差異,這種差異與高原東北部階段性生長和東亞季風(fēng)的階段性增強(qiáng)密切相關(guān)。進(jìn)一步,晚新生代大量粉塵物質(zhì)沉降青藏高原東北部山間盆地,并成為水系沉積物的重要組成部分,這可能解釋了為什么六盤山以西的黃土高原西部缺乏800萬年以來連續(xù)沉積的風(fēng)成紅粘土—黃土古土壤序列。
中國科學(xué)院青藏高原研究所阮笑白為第一作者,楊一博副研究員和方小敏為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院“泛第三極環(huán)境變化與綠色絲綢之路建設(shè)”先導(dǎo)專項(xiàng)、中國科學(xué)院對(duì)外合作重點(diǎn)項(xiàng)目和青年促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目的資助。
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