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末次冰期以来中亚黄土沉积速率和重矿物组合揭示的粉尘堆积的动力机制

10、干旱区环境与风沙科学 > 专题1：干旱区环境演化

中亚黄土记录了古大气环流的信息，对揭示亚洲内陆干旱化的的演化过程具有重要意义。本文通过分析了我国新疆地区一个30 ka以来的黄土重矿物组合的记录，发现角闪石/绿帘石的含量比值是指示近地面风强的有利指标，即在H1、H2以及LGM时期，角闪石/绿帘石的含量比值处于低值，而在暖期时处于高值。这可能与角闪石与绿帘石的密度差异导致的风力分选有很大关系。而中值粒径、U-ratio以及＞65μm由于受到近源和远源组分的比例不同，而与近地面风强并没有直接的关系。我们进一步对比了中亚和黄土高原黄土的沉积速率，发现沉积速率的变化保持较好的一致性，沉积速率的变化可能与65°N夏季太阳辐射控制的西伯利亚高压的强度有关，即夏季太阳辐射较低时，西伯利亚高压增强，中亚和黄土高原的沉积速率增加。角闪石/绿帘石含量比值与东亚地区的石笋δ18O的变化趋势几乎一致，可能表明了东亚夏季风与西伯利亚高压控制的东亚冬季风的反相位不仅体现轨道尺度上，并且在千年尺度上也有所表现。我们进一步对比了伊朗、欧洲黄土、中亚和黄土高原黄土LGM时期（19-26 ka）沉积速率的变化，发现中纬度地区的黄土都表现出相同的变化特征，即早LGM时期（23-26 ka）比晚LGM时期（19-23 ka）要低，可能与西伯利亚高压在LGM时期向西扩张有关。对比格陵兰冰芯粉尘的记录发现，格陵兰冰心记录的粉尘堆积速率在早LGM时期沉积速率要高，这与中纬度地区粉尘沉积速率的变化具有显著的差异。我们推测高纬地区的粉尘浓度的变化可能与倾角以及高纬粉尘正反馈调控的西风强度有很大的关系，而与岁差调控的西伯利亚高压强度以及物源的变化关系不大。