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晚第四纪平阴地区黄土剖面粒度特征及其环境意义

【摘要】:风尘堆积是陆地上良好的古环境信息载体。研究者对黄土高原等地的黄土进行了较为系统和全面的深入研究,山东地区的黄土同为风尘沉积已经成为众多研究者的共识。晚更新世时期,粉尘堆积几乎遍布了中国近海陆架地区。山东黄土分布在我国的海陆交界地带,对山东地区风尘堆积的研究可以更好地为恢复区域气候变迁提供科学依据。 通过对山东地区系统的野外地质调查,在山东平阴地区龙桥村选择了地层连续稳定的风尘堆积序列进行样品采集,采用Mastersizer2000激光粒度仪进行了粒度分析,结合光释光年代研究,揭示了山东东部风尘堆积的沉积模式与东亚季风变迁的历史。本文得出以下主要结论: 1.结合详细的野外考察剖面特征,通过光释光测年获得该剖面是距今77ka沉积下来形成的,可以判定为末次冰期风力作用形成的粉尘堆积。 2.通过样品的粒度参数变化对比,可以看出平均粒径、标准偏差、偏度、峰度等参数之间具有很好的相关性。平均粒径与后三者之间具有负相关,而标准偏差与偏度、峰度之间具有正相关。 3.对平阴龙桥黄土剖面和东平湖样品进行了Mann—Whitney U检验,Mann—Whitney U为8678,检验统计量Z=-1.270,其相伴概率p=0.0200.05;对两者粒径均值进行了T检验,方差齐性检验(Levene检验)结果,F统计量的值为34.757,其相伴概率p=0.0320.05,粒径的方差不相等。t统计量的值为-3.597,自由度df=-150.77,其相伴概率为p=0.0290.05,表明两者之间具有明显差异。 4.采用粒度-标准偏差方法,获得环境敏感粒级为39.811μm和120.226μm,应采用39.811μm作为环境敏感粒度指标。粒级为120.226μm,颗粒比较粗,由近源物质沉积而成。 5.结合粒度指标的变化特征,该剖面划分为三层:耕作层、黄土层、古土壤层。黄土层与古土壤层交替分布反映了末次冰期期间气候变化的冷干和暖湿的历史。该剖面有两次粒度明显变粗的阶段,显示了末次冰期气候的不稳定性,最明显的600cm处时段是末次冰期最盛期,其次是370cm处的时段,说明该阶段气候寒冷干燥,冬季风盛行。与之相反,在粒度变细的阶段,如在剖面300cm、500cm、700cm深度,说明气候温暖湿润,成壤作用加强。由于黄土沉积经过成土作用,导致颗粒细化,粘粒含量变化更为复杂,无规律性,波动性较大。

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