腾格里沙漠南部表土粒度与现代沙漠南界关系探讨

论文摘要

在中国北方,由于沙漠南部边界存在时间和空间的高度不稳定性,致使该区域对全球气候变化极为敏感,同时沙漠南部边界的迁移直接威胁其周边人类的生存,因此,加强中国北方沙漠南部边界迁移方面的研究具有极其重要的意义。为了研究中国北方现代表土粒度与沙漠南部现代边界的关系,本文采集腾格里沙漠南部56个现代风成表土样,并选取近似南北走向的两个断面,利用粒级-标准偏差方法获得了对腾格里沙漠南界迁移敏感的三个粒组,其敏感程度由高到低依次为61.8-185.4μm组分、18.2μm-61.8μm组分和2.3μm-18.2μm组分。提取出56个现代风成表土样的三个敏感粒组含量与各粒度参数（标准差、偏度和峰度）、众数粒径、平均粒径、中值粒径、>185.4μm（%）以及前人所提出的各种粒度代用指标：<0.5μm（％）、<5μm（％）、2-8μm（％）、>16μm（％）、>20μm（％）、>30μm（％）、>40μm（％）、＞63μm（％）和>74μm（%）,共19个粒度指标,并将它们转换成腾格里沙漠南部粒度等值线分布图。在19个粒度指标等值线图中,61.8-185.4μm（%）的等值线与现代腾格里沙漠南部边界吻合程度最高,其次为>63μm（%）和>74μm（%）,而后依次为中值粒径和平均粒径.>40μm（％）、>30μm（％）、>20μm（％）、18.2-61.8μm（％）、>16μm（％）、2.3-18.2μm（％）、2-8μm（％）、<5μm（％）、<0.5μm（％）、众数粒径以及>185.4μm（%）,最后为粒度参数（标准差、偏度和峰度）,其吻合程度最差。粒组指标敏感性规律表现为：随着粒度组分的逐渐变粗,对应粒组指标对腾格里沙漠南部边界迁移的敏感性逐渐加强,但存在一个上限粒径185.4μm,表明粗颗粒组分来自近源沙漠的事实。相对于其余18个指标而言,61.8-185.4μm（%）指标不仅在理论上是最敏感的组分,而且在实践上该指标的等值线与沙漠南部边界吻合程度最高,同时该指标进一步界定了粗颗粒的上限,充分表明61.8-185.4μm（%）指标为腾格里沙漠南界迁移的最敏感粒度指标。这不仅验证了将粒级-标准偏差法应用于沙漠边界敏感粒度指标提取中的可行性,同时也确定了不同粒度指标对沙漠边界迁移的敏感程度。通过对民勤沙尘暴颗粒粒度频率分布曲线的观察,发现该敏感粒组61.8-185.4μm恰好是沙尘暴颗粒的众数粒径范围,表明在腾格里沙漠南部下风向上,对沙漠边界迁移最敏感的粒度组分主要来源于该地区的沙尘暴,或者说沙尘暴是该组分迁移的主要动力。在秦王川盆地以东、距沙漠南界180kin的范围内,现代腾格里沙漠南界与下风向现代表土敏感粒度指标之间存在很好的线性关系：y=-0.145x+35.379（y为敏感粒组的百分含量,x为离沙漠边界的距离,R2=0.9344）。中国北方沙漠的南部,风成沉积物中的粗颗粒主要来自于近源沙漠,可以将腾格里沙漠南部黄土地层中61.8-185.4μm（%）作为该沙漠南部边界迁移的代用指标,通过所确立的函数关系定量恢复沙漠古边界。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 亚洲内陆沙漠进退的研究现状
• 1.2 黄土高原风成沉积物源区及搬运过程
• 1.2.1 黄土高原风成沉积物源区研究
• 1.2.2 黄土高原风成沉积物搬运过程研究
• 1.3 黄土高原风成沉积物的粒度研究现状
• 1.3.1 常用粒径指标
• 1.3.2 颗粒的粒度参数
• 1.3.3 颗粒百分含量
• 1.3.4 敏感粒度
• 1.4 选题意义和拟解决的问题
• 第二章 区域概况及研究方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 采样
• 2.2.2 样品处理与测试
• 2.2.3 研究过程及方法
• 第三章 粒度分布与沙漠边界迁移敏感粒度指标的提取
• 3.1 粒度及粒度分布的表述
• 3.2 常见的粒度指标及粒度参数
• 3.3 沙漠边界迁移敏感粒度指标的提取
• 3.3.1 粒级-标准偏差法的应用及意义
• 3.3.2 粒级-标准偏差法提取沙漠边界迁移敏感粒度指标
• 第四章 表土粒度特征的空间分布规律
• 4.1 沙漠下风向风成沉积物粒度空间分布的主控因素
• 4.2 腾格里沙漠南部表土各粒度指标的空间分布
• 4.2.1 平均粒径、中值粒径、众数的空间变化
• 4.2.2 各粒度参数的空间变化
• 4.2.3 各粒组含量的空间变化
• 4.2.4 敏感粒组含量的空间变化
• 第五章 沙漠边界与下风向表土粒度的关系
• 5.1 各粒度指标及其参数的等值线对比
• 5.2 腾格里沙漠南界迁移最敏感粒度指标的确定
• 5.3 敏感粒组百分含量与沙漠边界的关系
• 第六章 结论与展望
• 主要结论
• 问题与展望
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢