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黄土是指第四纪时期特定环境条件下形成的一种特殊的土状沉积物。中国第四纪黄土,尤以广泛的分布性、沉积时代的连续性和对全球环境变化事件和古气候演变反应的敏感性,在第四纪古环境研究中具有重大的理论意义。
下蜀土堆积是我国第四纪风尘堆积的一个重要组成部分,提取其记录的气候环境信息,可以阐明长江中下游地区第四纪(特别是中更新世)以来的环境变迁规律。它与深海氧同位索阶段进行对比,可以验证古气候变化的全球一致性以及东亚季风气候区的特殊性,探讨我国长江中下游地区第四纪古气候变化的特征。
本文对巢湖地区0711钻孔沉积物进行了系统研究,得到了以下几点认识:
1)从岩性特征及粒度特征,可将0711孔分为两大段,下段49.3-36.2m属于水成沉积物,上段36.2-1m为长江中下游地区常见的下蜀土沉积。经年龄测定,0711孔49.3-36.2m段为早更新世沉积,36.2-1m的下蜀土沉积底部年龄为287kaB.P,证明下蜀土在中更新世已开始在长江中下游地区沉积。
2)下蜀土粒度组成与其他各地黄土相似,均以粉砂(平均含量为44.54%)为主,粘土次之(平均含量为24.60%),砂粒含量最少(平均含量为14.70%),属于粘土-亚粘土沉积物,符合中国黄土自西向东依次是砂黄土带、黄土带和粘黄土带的分布规律;与其他内陆黄土相比,砂粒(>50μm)组分含量明显偏高,指示下蜀土地层除了接受冬季风带来的“远源”风尘外,还接受“近源”沉积。
3)通过对沉积物粒度的系统分析,建立了0711孔的沉积地层和沉积环境,49.3-36.2m段为河流相沉积环境:36.2-1m段为风成为主、局部层段受到后期水流改造作用,证明了该地区下蜀土是中国北方黄土的延伸堆积,为风尘堆积。
4)根据钻孔的年龄序列,以平均粒径为代用气候指标,揭示了0711孔沉积物所蕴含的古气候意义,下蜀土记录的气候环境变化呈现出明显的波动特征,与深海氧同位素曲线对比,可以验证古气候变化的全球一致性以及东亚季风气候区的特殊性,证明东亚冬季风在中更新世以来是逐渐增强的。
5)通过孢粉分析,建立了区域287kaB.p.以来古植被及古气候演化序列:植被演变主要经过四个时段,疏林草原→草原→森林草原→疏林草原,其中还有多个次级变化。与此相应的气候也具有冷凉偏湿→温湿→干凉(冷)→冷凉偏干的变化特征。总体上看,下蜀土是在干凉气候环境下的产物。