追寻千万年前青藏高原粉尘踪迹

西宁盆地、临夏盆地和黄土高原灵台风成沉积序列方位，以及推断的中新世至上新世期间东亚冬季风和西风带流行方位与方向。近日，中国科学院青藏高原卓越创意中心、青藏高原研究所大陆撞击与高原隆升实验室研究员方小敏课题组，牵头国内外科学家针对青藏高原东北缘西宁盆地距今1270万~480万年晚新生代河流互为沉积物序列（什家庄剖面）积极开展了系统的碳酸盐Ca-Mg-Sr元素和放射性Sr同位素地球化学研究；并将其与距西宁盆地东南方向200 km的临夏盆地同时期一套河流互为沉积序列（黑林覆以剖面，距今1200万~510万年）碳酸盐成分展开对比。

涉及成果在线公开发表于 Earth and Planetary Science Letter。粉尘是地球气候系统中的最重要因子。粉尘的产生与传输受到区域气候的影响，同时粉尘也不会对区域与全球气候导致反馈作用。

在晚新生代，亚洲内陆干旱区就早已沦为全球最重要的粉尘源区，通过西风和冬季风环流向上风方向运送大量粉尘物质，在适合的地貌和气候条件下可以构成薄且倒数的风尘冲刷。风尘沉积物对粉尘源区和下陷区气候变化脆弱，是记录区域古代环境变化的理想载体，如黄土高原800万年以来经典的风成红粘土—黄土古土壤序列。

然而，晚新生代结构活动反感的青藏高原东北部地区由于缺少适合的沉积条件，容许了显风尘沉积的构成和留存，相当严重妨碍了科学家对该区域古代环境演化的理解。风力运送的粉尘物质沉淀可以转变区域水化学构成，因此通过分析过去时期区域水化学构成变化是修复区域粉尘输出历史的另一有效途径。东条英机盆地沉积物中的能行碳酸盐矿物是记录古代水体化学信息的最重要媒介；研究河湖相沉积物中自生碳酸盐的地球化学或可体现区域地质历史时期水化学构成，获取粉尘输出的线索。研究找到，西宁盆地什家庄剖面中的能行碳酸盐在对数MgCa-SrCa图解上沿斜率为0.8的线性产于，背离了经典方解石自生溶解过程（PCP）构成的碳酸盐构成关系，有可能体现了风力运送的粉尘物质沉淀对水化学的影响，并且这种影响在860万年之后更为反感。

其次，距今860万年起，临夏盆地碳酸盐87Sr/86Sr比值开始急遽增高，并最后与西宁盆地渐趋完全一致，与距今700万年之后的黄土高原典型风成红粘土87Sr/86Sr比值完全相同，指出距今860万年之后临夏盆地水化学明显受到粉尘影响。再度，西宁盆地什家庄剖面整体的高87Sr/86Sr比值和碳酸盐化学构成指出，该区域最少在1270万年前本地水化学就明显受到粉尘影响。

这项研究说明了了晚新生代青藏高原东北缘有所不同区域不受粉尘输出影响的接续时间差异，这种差异与高原东北部阶段性生长和东亚季风的阶段性强化密切相关。更进一步，晚新生代大量粉尘物质下陷青藏高原东北部山间盆地，并沦为水系沉积物的最重要组成部分，这有可能说明了为什么六盘山以西的黄土高原西部缺少800万年以来倒数沉积的风成红粘土—黄土古土壤序列。中国科学院青藏高原研究所阮笑白为第一作者，杨一博副研究员和方小敏为联合通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金、中科院“绿第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”先导专项、中国科学院对外合作重点项目和青年理事长项目的资助。

本文来源：博鱼体育平台-www.theholyc.com