河西走廊酒东盆地1.7Ma以来的沉积物粘土矿物特征及其古环境意义

发布时间：2020-05-06 15:10

【摘要】：新生代以来青藏高原强烈隆升导致了亚欧地区甚至全球环境的重大变化,被认为是全球环境变化的驱动机与放大器。因此青藏高原隆升及其环境效应一直以来都是地球科学界十分关注的重要科学问题之一。青藏高原内部与周缘盆地中的沉积物大多是造山带山体中的母岩经过风化、剥蚀与搬运作用后的产物。在上述过程中,环境的变化势必会对沉积物特征带来改变并且保留在盆地沉积地层中,因此盆地沉积记录可以很好地重建区域古环境演化历史。酒东盆地位于青藏高原东北缘,作为河西走廊地区主要的新生代陆相压陷沉积盆地,第四纪以来连续堆积了厚层的河湖相沉积物,这些沉积物很好的记录了第四纪环境演化信息。本研究以酒东盆地大凹井钻孔沉积物粘土矿物为研究载体,旨在揭示河西走廊酒东盆地大凹井钻孔岩芯粘土矿物的变化特征及其古环境意义。研究发现:1.酒东盆地大凹井钻孔沉积物粘土矿物类型主要包括伊利石、绿泥石、蒙脱石与高岭石,扫描电镜结果表明钻孔中粘土矿物为碎屑成因,因此其特征代表了源区的环境信息。2.大凹井钻孔沉积物粘土矿物总体以伊利石为主,绿泥石、蒙脱石与高岭石含量较少,总体上指示了沉积物的源区以干旱的环境为主。3.从钻孔粘土矿物整体变化趋势来看,伊利石含量与蒙脱石含量的变化趋势大致相反,表明钻孔粘土矿物特征主要代表着干湿变化;进一步依据各粘土矿物含量、伊利石结晶度与化学指数、以及(蒙脱石+高岭石)/(伊利石+绿泥石)比值变化特征,可以将大凹井钻孔的沉积环境大致划分为四个阶段:阶段A(1.7~1.3 Ma),干旱时期:该阶段以伊利石为主,蒙脱石平均含量整体较低;伊利石结晶度与化学指数较低,且变化趋势不显著;(蒙脱石+高岭石)/(伊利石+绿泥石)比值呈现出明显的减小趋势;绿泥石与高岭石含量较低,且无明显变化趋势。以上特征表明在该阶段,沉积物源区表现为降雨量较少的干旱环境。阶段B(1.3~1.0 Ma),湿润时期:该阶段伊利石的平均含量降低,蒙脱石的平均含量增高;伊利石结晶度与化学指数的平均值均高于前一阶段;(蒙脱石+高岭石)/(伊利石+绿泥石)比值增大;绿泥石与高岭石含量较小,且无明显变化。以上特征表明,与A阶段相比,本阶段环境较湿润,导致源区以水解作用为主的化学风化作用开始增强。阶段C(1.0~0.3 Ma),干旱时期:伊利石与绿泥石的含量均显著增加;蒙脱石与高岭石的平均含量降低;伊利石结晶度与化学指数均降低;(蒙脱石+高岭石)/(伊利石+绿泥石)比值降低。以上特征表明本阶段环境干旱,源区物理风化较强。阶段D(0.3~0.08 Ma),较为湿润时期:伊利石的平均含量虽然降低,但仍占优势,蒙脱石与高岭石的平均含量均有所增加,但绿泥石的平均含量降低;伊利石结晶度与化学指数有所减小;(蒙脱石+高岭石)/(伊利石+绿泥石)比值增加。以上粘土矿物变化特征反映了本阶段的环境较C阶段湿润。酒东盆地大凹井钻孔沉积物粘土矿物特征指示该区域1.7Ma以来总体上属于干旱型环境,但是存在两期湿润阶段。通过对比区域的环境记录,我们认为酒东盆地的沉积环境总体变干的趋势受亚洲内陆干旱化控制,其中的湿润阶段主要受到东亚夏季风增强的影响,夏季风增强导致季风区的边界向西迁移,进而影响到本区域。
【图文】：

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大学硕士研究生学位论文河西走廊酒东盆地 1.7Ma 以来的沉积物粘土矿物特征及其古环境8a, 1968b) 发现美国德克萨斯州湖在第四纪多雨季节沉积了大量的蒙脱研究表明，粘土矿物对水分较敏感，可以很好地记录环境的干湿变化，境变化非常重要的一个指标(Rutherford, 1994; Kuwahara et al., 2006; 刘003; Dou et al., 2010; 洪汉烈等, 2010; Zhou et al., 2013)，但是在河西走与粘土矿物相关的长尺度沉积序列的研究，因此迫切需要开展相关研究究区第四纪以来环境干湿变化的认识。粘土矿物在环境演变研究中的应用1 粘土矿物记录环境变化的机制粘土矿物是指母岩在特定的环境条件下经过物理和化学风化等过程形-1)的结晶极细(一般<2 μm)的，以 Si、O、Al、Mg、Fe 等原子为主的含酸盐矿物(任磊夫, 1992)。

硅氧四面体,八面体,粘土矿物,阳离子

1992)。图 1-1 粘土矿物的风化形成顺序(引用自路景冈, 1粘土矿物的基本结构特征(任磊夫, 1992)。粘土(主要以阳离子形式存在)和 OH 群之间相互结为硅氧四面体(图 1-2a)，另一种为铝(镁)氧八
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P512.2;P532

【参考文献】