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中国沙漠, 2025, 45(6): 83-92 doi: 10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00042

共和盆地茫拉剖面沉积物粒度端元特征与末次盛冰期以来环境演化

胡梦珺,1,2, 白清竹1,2, 许澳康,3, 孟祥云1

1.西北师范大学,地理与环境科学学院,甘肃 兰州 730070

2.西北师范大学,甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室,甘肃 兰州 730070

3.西北大学 地质学系,陕西 西安 710069

Sediment end-member characteristics and paleoenvironment since the last glacial maximum in Mangla profile of Gonghe Basin

Hu Mengjun,1,2, Bai Qingzhu1,2, Xu Aokang,3, Meng Xiangyun1

1.College of Geography and Environmental Science /, Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China

2.Key Laboratory of Resource Environment and Sustainable Development of Oasis, Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China

3.Department of Geology,Northwest University,Xi′an 710069,China

通讯作者: 许澳康(E-mail: x04106235@163.com

收稿日期: 2025-02-28   修回日期: 2025-04-10  

基金资助: 国家自然科学基金项目.  41171018
国家自然科学基金项目.  41161036
西北师范大学绿洲科学科研成果突破行动计划项目.  NWNU-LZKX-202306

Received: 2025-02-28   Revised: 2025-04-10  

作者简介 About authors

胡梦珺(1974—),女,甘肃庆阳人,副教授,主要研究方向为寒旱区环境演变与元素地球化学E-mail:lele200466@163.com , E-mail:lele200466@163.com

摘要

共和盆地出露的风成沉积较好地记录亚洲季风和西风环流的演化信息,是研究古气候环境的良好载体。本文对共和盆地茫拉剖面512 cm厚的风成沉积的粒度数据进行参数化端元分析,结合粒度敏感指标和色度指标阐释了各端元揭示的物源特征、环境意义及末次盛冰期以来共和盆地的环境演化过程,并进一步分析了其与季风环流系统的协同性。结果表明:剖面沉积物粒度组分可分解为3个端元:EM1为湿沉降的高空西风搬运的远源粉尘物质,间接反映区域干湿变化;EM2为低空风系作用下以悬移和跃移形式短距离搬运的中远源细颗粒沉积;EM3为蠕移或跃移形式短距离搬运的近源粗颗粒沉积。EM2与EM3指示相反,但共同反映冬季风的强弱。区域环境演化可划分为3个阶段:末次盛冰期阶段(22.27~17.59 ka BP),气候冷干,受控于西风环流;末次冰消期阶段(17.59~10 ka BP),气候冷干-温润,冷暖波动,夏季风和西风交替控制;中晚全新世阶段(8.49 ka BP以来),气候由温润向冷干发展,夏季风与西风此消彼长。

关键词: 端元分析 ; 风成沉积 ; 末次盛冰期 ; 共和盆地

Abstract

The emerging aeolian sediment in Gonghe Basin can well record the evolution information of Asian monsoon and westerly circulation, which is a good carrier for studying paleoclimate environment. In this paper, the grain size data of aeolian sediment 512 cm thick in the Mangla profile of Gonghe Basin were analyzed by parametric end members. Combined with the grain size sensitivity index and chroma index, the characteristics of material sources and environmental significance of each end member and environmental evolution of Gonghe Basin since the last glacial maximum were explained, and the synergy with monsoon circulation system was further analyzed. The results indicate that: The grain size components of the sediments in the profile can be decomposed into three end members, EM1 is the distant dust material transported by the upper westerly wind of wet deposition, which indirectly reflects the regional dry and wet. EM2 is the meso-distant fine sediment transported in the form of suspension and saltation under the action of low-level wind system, and EM3 is the near-source coarse sediment transported in the form of creep or saltation, which indicates the strength of regional winter monsoon. Regional environmental evolution can be divided into three stages: Last glacial maximum (22.27-17.59 ka BP), the climate was cold and dry, controlled by westerly circulation; Last deglaciation period (17.59-10 ka BP), the climate was cold and moist, with cold and warm fluctuations, and there may be controlled by alternating summer monsoon and westerly circulation; Middle and late Holocene (8.49 ka BP to present), the climate changed from warm and moist to cold and dry, and the summer monsoon and westerly circulation were complementary.

Keywords: end member analysis ; aeolian sediment ; last glacial maximum ; Gonghe Basin

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胡梦珺, 白清竹, 许澳康, 孟祥云. 共和盆地茫拉剖面沉积物粒度端元特征与末次盛冰期以来环境演化. 中国沙漠[J], 2025, 45(6): 83-92 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00042

Hu Mengjun, Bai Qingzhu, Xu Aokang, Meng Xiangyun. Sediment end-member characteristics and paleoenvironment since the last glacial maximum in Mangla profile of Gonghe Basin. Journal of Desert Research[J], 2025, 45(6): 83-92 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00042

0 引言

粒度是沉积物的重要物理属性,在区分沉积环境、判别搬运方式及重建古环境等方面具有重要意义1-3。沉积物是物源、搬运营力和复杂沉积环境耦合作用的产物,使用传统粒度参数在判别古气候上存在多解性和不确定性4-5。而粒度端元模型能够将多个动力作用下的混合态沉积物分解为特定机制下的单个动力组分,可更有效地揭示沉积物承载的环境信息6。Paterson等7基于非参数化端元分析,结合曲线拟合方法的优点提出了参数化端元分析,认为沉积物在相对稳定的单一搬运介质和动力条件下搬运受单一因子所控制,对混合度较高的沉积物数据提取更加准确。目前,粒度端元模型作为沉积物粒度多组分反演的有力工具,在风成沉积8-10、湖泊沉积11-12、海洋沉积13-14等研究中得到了很好的应用。

共和盆地处于亚洲夏季风(Asian Summer Monsoon,ASM)和西风环流(Westerly Circulation,WC)的交汇地带,受外部强迫的太阳辐射和地球内部环流系统的共同作用15,是研究气候对全球变化响应的理想场所16-17。ASM又分为东亚夏季风(EASM)和印度夏季风(ISM)两个子系统。目前,学者们基于不同载体和指标对共和盆地古环境研究已有一定的见解,但盆地内不同区域对季风环流系统的响应仍存在不确定性及空间可变性18-19,如区域ASM的起始或强度变化。而且风成沉积与区域季风强弱密切相关,被证明是有价值的古气候档案20。可见,仍有必要补充风成沉积的证据以探究季风演替。本文以共和盆地的风成沉积剖面为研究对象,利用参数化端元分析对剖面粒度进行分析研究,并结合粒度敏感指标和色度指标,旨在分析各端元所指示的搬运动力、搬运方式以及环境意义,进而探讨末次盛冰期以来共和盆地的环境演化过程及其对季风环流的响应,以期为季风边缘区环境演化研究补充重要的地质档案,也为区域未来环境变化趋势的预测提供理论依据。

1 研究区及剖面概况

共和盆地处于青藏高原东北部(35°27′—36°56′N,98°46′—101°22′E),为祁连山与昆仑山的过渡带。四面环山,东依西倾山,西邻瓦洪山,南靠河卡山,北隔青海南山与青海湖相望(图1)。整体为西北-东南延伸,且西北高、窄,东南低、宽,海拔2 400~3 800 m。盆地属中国干旱与半干旱气候的过渡区域,为典型的高原大陆性气候,年均气温-10~15 ℃,年降水量250~400 mm21,由于地形限制,降水由东南向西北递减。河流主要包括黄河、沙珠玉河等,补给来源主要为降水、冰雪融水。植被以草原、荒漠草原、高寒草原、荒漠植被为主。土壤具垂直地带性,自下而上依次分布有棕钙土、栗钙土、草原土和草甸土22

图1

图1   共和盆地区域及剖面位置

Fig.1   Location of the profile in Gonghe Basin


茫拉剖面(ML剖面:35°48.666′N、100°57.833′E,2 873.14 m)位于共和盆地康吾地区茫拉河谷的陡崖处。剖面厚度为512 cm,以2 cm等间隔连续采样,共采集样品256个,并在剖面土壤特性显著的重要层位采集了7个14C和1个OSL测年样品。根据沉积岩性、质地、颜色以及层间接触关系等特征可将剖面划分为7层(表1)。

表1   ML剖面地层描述

Table 1  Stratigraphic description of the ML profile

层号深度/cm类型特征描述
ML10~14表土层浅褐色,结构松散,多植物根系,粉砂
ML216~80风砂层灰褐色,稍紧实,存在少量植物根系
ML381~110黄土层浅灰黄色粉砂,较紧实,有植物根系和砾石
ML4110~150砂质古土壤层灰黄色,土质较上层变硬
ML5150~172黄土层灰黄色,存在块状结构
ML6172~260砂质古土壤层灰褐色,土质较硬,含粉砂
ML7260~512黄土层灰黄色,土质较紧实,砂质

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2 研究方法

年代测定。14C和OSL年代测定由中国科学院地球环境研究所加速器质谱中心完成。14C测定前需进行预处理,将样品取出过筛后放入烧杯,分别加入10 mL浓度为10%的H2O2和HCl溶液,置于电热板加热直至无气泡产生,用于去除有机质和碳酸盐。然后,加入2%的NaOH溶液碱洗以去除腐殖酸;再次加入HCl将沉淀物洗至中性以获得胡敏酸。最后,在真空中将烘干的样品加入氧化铜被氧化成CO2,制成的石墨靶用于加速器测年。14C测年结果利用IntCal20进行校正23。OSL年代测定需在暗室红光条件下,将预处理后的样品用35%的H2SiF6浸泡两周左右以去除长石矿物,而后光释光仪测定。

粒度测定。称取土壤样品,经去除有机质、去除碳酸盐、去除多余盐酸的预处理后,在烧杯中加入10 mL浓度为0.05 mol·L-1的(NaPO36溶液,并在超声波振荡器上振荡7~8 min以分散颗粒。最后,使用Mastersizer 3000激光粒度仪对每个样品重复测量3次,取均值。采用中国制的土粒分级标准24将其划分为黏粒(<5 µm)、粉砂(5~50 µm)和砂粒(>50 µm)3类。其中,砂粒又可分为细砂(50~250 µm)、中砂(250~500 µm)和粗砂(>500 µm)。

色度测定。将风干样品研磨过200目筛,使用外置白板和培养皿对仪器分别进行校准。然后,将样品装入培养皿,使用CM-5分光测色计重复测3次,取均值。粒度和色度测定在西北师范大学地理与环境科学学院土壤地理实验室完成。

端元分析。本文采用Paterson等7提出的参数化端元分析法,借助Matlab软件运行AnalySize程序,在假设端元数为1~10的基础上采用Gen.Weibull参数法对ML剖面粒度数据进行端元分析。与其他拟合方法(如正态分布、Weibull)相比,当分解3个或更多的端元时,Gen. Weibull参数法可以对数据提供更好的拟合,得到一个更接近真实分离状态的模型7,在形状上有很大的灵活性并且能很好地控制偏度25。决定系数(R2)表示数据的拟合程度,角度偏差可反映曲线形状的拟合偏差程度,端元相关度表示的是端元间是否存在过度拟合。端元一般以R2>0.8、角度偏差<5°、端元相关度较小以及数量最少的原则选取。

3 结果与分析

3.1 年代序列

ML剖面的14C测年结果如表2所列,其底层512 cm处对应的年代为22.27 ka BP,为末次盛冰期。另外,在剖面60~64 cm处的OSL测年结果为5.8±0.5 ka BP。分析发现,剖面未出现年代倒置,但8.49~13.54 ka BP期间的沉积厚度为18 cm,这可能是剖面在堆积过程中发生沉积间断。通过回归分析建立的年代-深度框架具有良好的线性关系,进而说明年代序列与地层沉积基本吻合(图2)。

表2   ML剖面 14C测年结果

Table 2  14C dating results of the ML profile

实验编号

样品深度

/cm

δ13CPMC年龄
δ13C/‰1σ/‰PMC/%1σ/%14C年龄/ka BP1σ/a
XA1271616~20-23.990.1572.510.242.5827
XA1271776~80-23.351.0034.760.178.4940
XA1271894~98-27.780.0918.530.1213.5452
XA12721200~204-26.920.1416.090.1214.6861
XA12722256~260-25.090.1111.190.1017.5973
XA12719482~486-26.870.109.850.1018.6283
XA12720508~512-26.240.116.250.0722.2787

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图2

图2   ML剖面的年代-深度框架

Fig.2   Age-depth framework of ML profile


3.2 粒度特征

ML剖面的粒度组成以粉砂为主,平均含量为59.28%;其次为砂粒,平均含量为22.37%;黏粒平均含量为18.35%。砂粒以中细砂为主(22.07%),中砂次之(0.30%),不含粗砂物质。ML剖面粒度组分在垂直方向上的变化如图3所示,粉砂与细砂在垂直方向呈相反的变化趋势,粉砂随深度变浅整体减少,细砂随深度变浅整体增加;黏粒在ML4和ML6砂质古土壤层中较高。此外,剖面沉积层之间存在明显的沉积旋回,相邻沉积层之间黄土层的细砂含量高于相邻下层的砂质古土壤层,砂质古土壤层的粉砂含量高于相邻下层的黄土层。

图3

图3   ML剖面沉积物粒度组分、SC/D值及Mz的垂直变化

Fig.3   Vertical changes of grain size composition, SC/D value and Mz of sediment in ML profile


SC/D值旨在放大沉积物中粉砂和黏粒之和与砂粒的比例关系,可更好地反映地质历史时期的风沙活动5。一般而言,SC/D值越小,说明冬季风强盛,气候冷干,风沙活动影响显著;反之,风沙活动较弱或存在成壤过程。ML剖面SC/D值的范围在0.98~9.24,均值为4.28。其随深度变浅整体呈降低趋势,存在显著的两峰。平均粒径(Mz)是搬运介质动能的体现,其值越大,冬季风越强势。Mz为8.98~50.95 µm,均值为29.96 µm,其在ML7~ML3随深度变浅呈降低趋势。

3.3 粒度端元分析

对比ML剖面端元结果(图4),端元数为2时,决定系数R2>0.8,但角度偏差>5°;端元数为3时,决定系数R2>0.9,角度偏差<5°,而且端元相关度较小,符合选取条件。综合选取数量最少的原则,ML剖面最终选取3个端元,分别命名为EM1、EM2和EM3。

图4

图4   ML剖面的端元分析结果

Fig.4   End member analysis result of the ML profile


ML剖面各端元均呈单峰分布,其中EM1的峰态较平缓,EM2和EM3的峰态较尖锐。其对应的峰值分别为4.96、29.5、56.5 µm。剖面各端元在垂直方向上的变化如图5所示,EM1和EM2在ML1和ML2层镜像对称,EM2和EM3自ML3层以下镜像对称。整体上,EM1变化存在显著波动,EM2随深度变浅呈降低趋势,EM3则呈增长趋势。

图5

图5   ML剖面各端元含量和红度的垂直变化

Fig.5   Vertical variation of each end member and redness in ML profile


3.4 色度特征

色度是定性描述古气候和土壤发育程度重要理化指标26。其中,红度a取决于沉积物中磁铁矿和赤铁矿的含量,高值指示暖湿的环境条件26。ML剖面红度a的垂直变化如图5所示,其值为5.78~7.82,总体随深度变浅呈降低趋势,高值区对应砂质古土壤层,低值区对应风砂层,黄土层介于二者之间。

4 讨论

4.1 粒度端元环境意义

EM1众数粒径为4.96 µm,峰值较低,分选性较差,但峰区跨度较大,表明粒径分布范围也较广。相关研究表明,黏粒组分来源主要分为黏附于粗颗粒表层携带搬运、风化成壤形成以及风力单独搬运3种形式27-28。其中,风化成壤作用形成的黏粒组分一般小于2 µm29。EM1与EM2和EM3均为负相关(图6),表明EM1并不是黏附于EM2和EM3搬运而来。Pye30研究认为几微米的黏粒在强风作用下可被携带上升并分散在几千米的高空大气中,在高空气流的作用下进行远距离的悬浮搬运;Vandenberghe31提出2~10 µm组分来自大气中的持续背景供给;李越等32认为黏土粒级以高空西风气流传播为主,并以湿沉降的方式堆积。综上,笔者认为EM1为高空西风搬运的远源粉尘物质,主要以湿沉降的形式堆积。此外,EM1与红度a呈较为显著正相关,与黏粒的变化趋势基本一致,高值指示较为暖湿的沉积环境,表明EM1也可间接指示区域的干湿变化。

图6

图6   ML剖面各端元与Mz、SC/D值和红度a的相关性

Fig.6   Correlation analysis between the end-members, Mz, SC/D value and redness of ML profile


EM3众数粒径为56.5 µm,属细砂组分,为剖面最粗的端元组分。研究表明,共和盆地泥炭沉积剖面的细砂组分可作为反映冬季风强度变化的指标33,黄土高原西部地区大于40 µm的颗粒可以作为冬季风的替代指标34。此外,EM3与SC/D值以及红度a显著负相关,与Mz显著正相关。其中,SC/D值及Mz为冬季风强度的替代指标,说明EM3受控于风力。粉尘搬运过程的物理模型表明沉积物的颗粒粗细、峰值高低与物源距离成反比,即粒度越大,峰值越高,物源越近35。可见,EM3搬运距离较短,离物源较近。故EM3是以蠕移或跃移形式进行短距离搬运的近源粗颗粒沉积,高值指示冬季风强劲,对冬季风的强度变化具有较好的指示意义。

EM2众数粒径为29.5 µm,属粉砂组分,是ML剖面粉尘物质的主要组成,平均含量43.33%。其峰值较高,峰态较尖窄,分选性较好。Patterson等36研究表明10~100 µm的粒级组分能够在强风作用下低于1 000 km进行短距离搬运;黄土中平均粒径20~70 µm的颗粒组分是几百千米范围内由低空风系提供动力搬运的短期悬浮颗粒物34;Sun等37对现代粉尘粒度分析认为粉砂组分在低空大气层运输。此外,EM2与SC/D值和红度a显著正相关,高值对应相对暖湿的环境;与EM3、Mz显著负相关,低值对应相对冷干的环境。EM2与SC/D值及Mz的显著关系也体现着季风进退动态。但其与EM3相比搬运更远,物源更远。因此,认为EM2是在低空风系作用下以悬移和跃移形式进行短距离搬运的中远源细颗粒沉积,与EM3相对指示区域风沙活动。

4.2 共和盆地环境演变与季风环流系统协同性

综合剖面沉积相、年代序列、粒度特征及环境替代指标将末次盛冰期以来共和盆地的环境演变过程划分为3个主要阶段,并与厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)、热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,ITCZ)及北大西洋温盐环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)的替代指标(图7G~L)对比以进一步探究其对季风环流的响应。

图7

图7   ML剖面端元与其他古环境记录对比

注:A:EM2;B:EM3;C:青海湖1Fs岩芯SMI38;D:哈拉湖HL13B岩芯孢粉浓度39;E:茶卡盐湖TOC49;F:董哥洞和葫芦洞石笋δ18O4050;G:W-E赤道太平洋的∆SST44;H:西太平洋海温44;I:阿拉伯海Ti元素55;J:卡里亚科盆地反射率45;K:AMOC强度46;L:格陵兰冰芯NGRIPδ18O47;M:65°N太阳辐射量43

Fig.7   Comparison of the end members of the ML profile with other paleoenvironmental records


末次盛冰期阶段(22.27~17.59 ka BP),对应剖面512~258 cm的黄土层。黏粒含量较低,细砂含量较高;EM1相对较低,EM2波动显著且整体降低,EM3存在波动但变化不大;SC/D值与红度a处于低值区。这表明该阶段冬季风势力强劲,气候冷干,风沙活动显著。同期,青海湖SMI38、哈拉湖孢粉浓度39及葫芦洞石笋δ18O40均相对较低,冻土面积扩张41,出现明显的冰川下移42。此外,太阳辐射量降低43,海温降低,W-E太平洋∆SST减弱44,El Niño海-气耦合致使EASM较弱;冰盖扩张导致ITCZ南移45,ISM较弱;AMOC减弱46,NGRIPδ18O为低值47,且共和盆地48和青海湖地区538均受WC影响且势力较强。由此可见,末次盛冰期阶段主要受西风环流控制。

末次冰消期阶段(17.59~10 ka BP),对应剖面深度为258~90 cm,为黄土-砂质古土壤旋回沉积相。黏粒含量较上一阶段有所增加,细砂含量明显减少;EM1有所上升,EM2存在明显的两峰,EM3与之对应存在两谷;SC/D值同样存在明显的两峰;红度a有所增加。较前一阶段,该阶段太阳辐射量增加43,气候有所回暖,表现为冷干-温润,但期间存在显著的气候波动。其中,两峰与B/A暖事件具有很好的对应关系,谷区对应仙女木事件。青海湖SMI38、茶卡盐湖TOC49及董哥洞和葫芦洞石笋δ18O4050对于该阶段的冷暖事件旋回也均有所体现。YD事件是末次冰消期升温过程中发生的一次急剧降温事件,对北半球中高纬地区气候变化具有重要影响51。末次冰消期晚期,EM2呈断崖式降低,EM3剧增,说明YD事件发生的迅速性。在YD事件期间,柴达木盆地沙漠演化在不同自然气候带呈单一的干冷降温效应52,共和盆地周围云杉森林突然退缩53,西门错发生气候恶化事件54。此外,W-E赤道太平洋∆SST44、NGRIPδ18O显著降低47,ITCZ南移4555,AMOC减弱46,表明北半球显著降温,WC影响显著。可见,北半球季风环流系统对YD事件具有敏感响应。综上,该阶段B/A暖事件与仙女木冷事件旋回发展,ASM在B/A暖期增强、YD冷期减弱,EM2与EM3的峰谷变化反映共和盆地环境随之改变。

中晚全新世阶段(8.49 ka BP至今)对应剖面深度为78~0 cm,以风沙沉积为主。由于剖面在78~96 cm处可能存在沉积间断,缺乏沉积记录,故不对早全新世的环境特征进行分析。中全新世(8.49~2.58 ka BP),黏粒含量的垂直变化呈“W”状,即降-升-降-升,粉砂含量变化甚微,但细砂含量整体降低;EM2微增,EM1同黏粒呈“W”状,EM3反之;红度a值波动较为显著但整体呈降低趋势。青海湖SMI38、孢粉浓度39、TOC49及石笋δ18O50均为高值区。总体表明,该阶段气候温暖湿润,风沙活动减弱。其中,黏粒和EM1的“W”状变化与8.2 ka BP和4.2 ka BP冷事件相对应,这两次冷事件在共和盆地的其他剖面也有所记录3356。晚全新世(2.58 ka BP至今),黏粒和粉砂含量降低,细砂含量增加;EM1和EM2降低,EM3显著上升;SC/D值和红度a降低。此外,太阳辐射量在该阶段明显降低43。可见,晚全新世以来区域气候向冷干发展,风沙活动加剧,这一特征也与青藏高原东北部小冰期的气候状况相符57。通过图7对比发现,中晚全新世以来ML剖面EM1和EM2的垂直变化与ENSO、ITCZ及AMOC的各替代指标的变化趋势基本一致。中全新世W-E赤道太平洋∆SST升高44致使La-Niña状态增强,表明EASM势力增强。而ITCZ南移55,ISM势力减弱。晚全新世ASM的势力减弱,气候向冷干发展。值得注意的是,AMOC的强弱变化与ASM具有良好的协同性。中全新世,AMOC持续保持强势状态,ISM有所减弱,但EASM增强;晚全新世,AMOC减弱,ASM势力减弱。总体上,中晚全新世表现出温润向冷干的环境变化,ASM与WC呈此消彼长的关系。

值得注意的是,ML剖面沉积物揭示的全新世环境较末次冰消期更为干旱,与青海湖38、更尕海58等区域揭示的环境信息不同,这一现象可能与太阳辐射变化和区域差异相关。全新世太阳辐射明显增加43,致使有效湿度降低。青海湖、更尕海等区域显著的湖泊效应一定程度缓解了水分流失,而研究区固水能力差且补给匮乏,可能造成区域沉积物承载环境信息的差异。

5 结论

ML剖面的沉积物粒度组分可分解为3个端元:EM1为高空西风搬运的远源粉尘物质,主要以湿沉降的形式堆积,可间接反映区域干湿变化;EM2是低空风系作用下以悬移和跃移形式短距离搬运的中远源细颗粒物质,EM3是以蠕移或跃移形式进行短距离搬运的近源粗颗粒物质,两者相对指示冬季风的强弱。

末次盛冰期以来共和盆地的环境演化可划分为3个阶段:末次盛冰期阶段(22.27~17.59 ka BP),冬季风势力强劲,气候冷干,风沙活动显著,主要受西风环流控制;末次冰消期阶段(17.59~10 ka BP),气候有所回暖,表现为冷干-温润,但期间存在显著的气候波动,可能同时存在弱ASM和弱WC;中晚全新世阶段(8.49 ka BP以来):中全新世气候温暖湿润,风沙活动较弱,ASM影响显著,而晚全新世气候向冷干发展,风沙活动加剧,ASM减弱,WC有所增强。

末次盛冰期以来共和盆地的环境演化与季风环流系统的进退存在密切联系,表明区域环境对全球气候变化的响应。此外,ML剖面沉积物对仙女木事件和全新世8.2 ka BP、4.2 ka BP事件的响应更为敏感,也表明区域之间存在差异性。

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