兰州地区晚新生代沉积序列的碳氧同位素记录及其古环境意义

论文摘要

晚新生代是亚洲内陆干旱化与青藏高原隆升的重要时期,该时段可靠的地质记录是研究古环境演化的重要手段。兰州地区位于青藏高原东北缘和黄土高原西缘,其晚新生代沉积序列由风成红粘土、冲积相-河湖相剖面与黄土-古土壤剖面组成。通过对该沉积序列碳酸盐稳定碳氧同位素记录研究,发现兰州地区晚新生代碳同位素变化与黄土高原中部地区可形成对比,反映的是全球的气候变化信息；而氧同位素变化与青藏高原东北缘盆地一致,反映的是青藏高原隆升及其效应的信息。通过详细的岩石磁学研究,发现磁化率、无磁滞剩磁磁化率、饱和等温剩磁等一些磁学参数在不同沉积相具有不同的值,其变化与风尘物质含量多寡有关,可作为干旱化的指标；硬磁、剩磁矫顽力等另一些磁学参数主要反映赤铁矿含量,这些参数是导致沉积物红度值上升的主要原因,因此同红度一样可作为温度的指标。基于磁性地层年代框架,结合岩性变化,对比碳氧同位素、岩石磁学及已有的色度和粒度等环境变化代用指标,发现兰州地区晚新生代环境变化的三个重要事件是约7.2Ma开始沉积风成红粘土,5.2Ma强烈干旱化和降温及3.5-1.4Ma的沉积间断和前后环境的大规模改变。-8Ma青藏高原的隆升可能是导致氧同位素产生了高程效应的原因。5.4-5.2Ma西部干旱区发生干旱化,使兰州地区氧同位素值迅速向正向漂移。3.5Ma开始的青藏高原运动A幕使兰州第三纪沉积盆地瓦解,并于1.4Ma开始接受黄土沉积,成为了黄土高原的西缘部分,且其更加干旱的气候使该区C4植物比例增加和蒸发量与水分比值增大。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 全球晚新生代环境研究的现状与进展
• 1.1.1 深海氧同位素记录
• 1.1.2 中国粉尘沉积记录
• 1.1.3 青藏高原隆升及其环境效应
• 1.2 本研究的意义和目标
• 1.2.1 研究意义
• 1.2.2 论文目标
• 第二章 研究区与研究剖面介绍
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 自然地理概况
• 2.1.2 地质背景
• 2.2 研究剖面介绍
• 2.2.1 九州台剖面
• 2.2.2 南山剖面
• 第三章 样品采集与实验方法
• 3.1 样品采集与年代标尺
• 3.1.1 样品采集
• 3.1.2 年代标尺
• 3.2 实验方法与样品测试
• 3.2.1 碳酸盐稳定同位素
• 3.2.2 岩石磁学
• 第四章 碳酸盐稳定碳氧同位素记录
• 4.1 兰州地区与源区现代记录
• 4.1.1 兰州地区降水同位素组成
• 4.1.2 源区碳酸盐同位素
• 4.2 碳同位素记录
• 4.2.1 碳同位素组成的古环境意义
• 4.2.2 碳同位素记录
• 4.3 氧同位素记录
• 4.3.1 氧同位素组成的古环境意义
• 4.3.2 氧同位素记录
• 4.4 小结
• 第五章 其他指标记录
• 5.1 主要载磁矿物
• 5.1.1 磁滞回线和热磁曲线
• 5.1.2 饱和等温剩磁获得曲线和反向退磁特征
• 5.2 磁化率和无磁滞剩磁磁化率记录
• 5.3 赤铁矿含量变化和红度记录
• 5.4 粒度记录
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在学期间研究成果
• 致谢