俄罗斯亚速海地区黄土光释光测年及其晚第四纪地层划分

发布时间：2020-08-09 18:48

【摘要】：地处北半球中纬度、受西风环流影响的欧洲大陆是对气候变化响应最为敏感的关键地区之一,其广泛分布、连续沉积的第四纪黄土是反映过去全球变化和古气候演变过程的最佳陆相载体。开展该地区黄土年代学和地层学的相关研究有助于了解在西风环流背景下欧洲地区不同地质历史时期环境演化的过程。然而,借助于像古动物化石、孢粉以及磁化率等这些气候代用指标,东欧平原南部亚速海地区的黄土年代框架和地层结构在很大程度上是依赖于这些相对年代的获取而建立起来的。绝对测年技术在该地区的鲜有应用,大大降低了这些年代框架和地层结构的准确度、可信度,同时也限制了对亚速海地区黄土所蕴含的古气候变化信息的进一步解释。光释光测年作为少有的独立实测定年技术,因其较高的准确性和可靠性,而被广泛应用于第四纪黄土研究领域中,在欧洲地区黄土轨道和亚轨道尺度古气候研究中发挥着越来越重要的作用。本研究选择东欧平原亚速海地区的Beglitsa和Chumbur-Kosa剖面为研究对象,主要采用光释光测年技术,并结合一些常规气候代用指标对其进行相关年代学和地层学的研究。在建立了Beglitsa和Chumbur-Kosa两个剖面年代框架的基础上,对研究区晚第四纪以来的地层结构进行划分。同时将研究结果与周边其它典型剖面进行对比,分析其空间差异,以期为亚速海地区提供更多可靠的剖面地层结构。本研究主要得到以下几点认识:中颗粒石英光释光单片再生SAR-SGC法适合用于亚速海地区黄土剖面年代的测定。方法内部检测各项实验表现良好,满足单片再生SAR-SGC法测试条件,不同样品的中颗粒石英OSL信号生长曲线相似,可建立起每个样品的标准生长曲线SGC。应用SAR-SGC法测得的等效剂量值与单独使用SAR法结果相近,表明其测量值能代表样品真实的自然生长剂量。但同时也应注意到,本研究中的一些样品由于年龄较“老”而超出传统石英光释光测年方法的上限,其获得的年龄可能存在低估的现象,因此在进一步的地层划分和古气候研究中应谨慎使用,至少也应该把它们当做测得的最小年龄来对待。从获得的光释光年龄来看,Beglitsa剖面黄土至少在倒数第二次冰期开始沉积,而Chumbur-Kosa剖面顶部至上部3 m处属于末次冰期以来沉积的黄土,两剖面的各种气候代用指标(磁化率、粒度、色度、碳酸盐和总有机碳)变化特征明显,可以很好的辅助光释光年龄对其进行晚第四纪黄土-古土壤地层的划分,尤其是在轨道-亚轨道尺度上一些地层界限的确定。借助于光释光年龄和多种气候代用指标,本文分析探讨了Beglitsa剖面地层划分的多种可能性,并认为基于多种气候代用指标综合对比分析划分的地层相比于单一的以磁化率为基础建立起来的地层结构可能更加合理、可靠。亚速海地区晚第四纪以来Beglitsa和Chumbur-Kosa两个黄土剖面的地层结构如下:末次间冰期古土壤S1在Beglitsa剖面的位置深度是9~5.5 m,在Chumbur-Kosa剖面是4.8~2.8 m;Beglitsa剖面5.5~1.2 m、Chumbur-Kosa剖面2.8~1.4 m均属于末次冰期黄土L1;全新世古土壤S0在Beglitsa剖面深度为1.2 m,在Chumbur-Kosa剖面是1.4 m。通过与周边其它黄土剖面地层的对比研究后发现,地形和剖面位置的差异可能是造成亚速海南北两岸黄土剖面末次冰期-间冰期阶段沉积厚度不一致的主要原因。综合分析光释光年龄和多种气候代用指标的变化特征后认为亚速海地区晚第四纪以来气候在轨道尺度上存在着冷暖交替的变化特征,且整体变化趋势是由暖湿逐渐变的冷干。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P534.63;P532

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