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1、四、全球环境变化与沉积作用内蒙古额济纳旗嘎顺淖尔X K l 孔沉积特点及古环境分析术迟振卿，王永，闵隆瑞，姚培毅( 中国地质科学院地质研究所北京1 0 0 0 3 7 )额济纳旗位于内蒙古最西部的阿拉善盟，第四纪时形成了广泛的洪积、风成和河湖相的一个大型的内陆盆地。近年来，国内大专院校及科研院所在该区开展了第四纪的湖泊研究，对全新世晚期以来的环境变迁作了初步探讨，并对相邻的地区也做了较多的地质环境研究工作，但对西居延海，即嘎顺淖尔的研究还是空白。居延海地区的湖泊沉积为本次研究的主要内容。2 0 0 2 年，在进行地质调查工作过程中，在嘎顺淖尔湖中东部用汽车钻施工完成一深4 2 5 m 的钻孔(
2、 X K l 孔) 并人工发掘一深3 6 m的浅坑作为辅助剖面，对钻孔岩心沉积物系统分析了古地磁、孢粉、介形类、矿物及地球化学元素含量，结合岩性、结构等特征，探讨该湖的沉积特点及沉积环境。中更新世早中期，2 9 6 4 2 5 m ，2 1 8 3 k a 以前，气候温凉偏干，滨湖与洪积相交替。相对湿润时期沉积褐色或黄褐色湖滨相的砂砾层，表明水体扩大到钻孔位置；而在相对干旱的时期，湖水后退，洪水期沉积红棕、棕褐色的泥质胶结砾石层。由孢粉特征及其所反映的植被类型，可见在该段沉积期间之植被，当属针叶林或含一定量阔叶植物的针阔叶林，气候温和较湿，温度及湿度可能均比现今该地区高。坡缕石石英斜长石组合，
3、碳酸盐矿物方解石、白云石少量。形成予暖湿气候下的元素A l 、F e 、T i 、M n 含量之和为1 7 6 3 ，( A l + F e + T i + M n )( M g + C a + K + N a ) 比值1 3 4 ，S i ( A I + F e + T i + M n ) 比值3 4 3 ，均反映气候温凉偏干。 2 4 8 2 9 6 m ，约2 1 8 3 1 7 2 8 k a ，气候温凉偏湿，水体扩大，以滨浅湖浅湖沉积为主，并一度出现半深湖环境。气温虽较前期下降，但湿度增加，沉积较细粒的褐色与红棕色粘土，反映气温相对较高，以氧化环境为主。在半深湖沉积时期沉积灰绿色粘土
4、。这一阶段的气候较为适宜，湖泊周围及沿河道周围的植被较为发育，沉积物中出现较多的碳屑。孢粉反映温凉偏湿气候期及森林类型植被。坡缕石石英斜长石一方解石组合，坡缕石、方解石含量较下部增多。S i ( A I + F e + T i + M n ) 比值减少为2 7 8 ；A l 、F e 、T i 、M n 增加为1 9 9 8 ，( A l + F e + T i + M n )( M g + C a + K + N a ) L 匕值1 3 2 ；F e M g 比值较I 带略有下降，为1 8 4 ，但仍处峰值。风化强度仍 较强，气候温凉偏湿。1 6 1 “ - 2 4 8 m ，大约1 7 2
5、 8 - 9 3 4 1 t a ，沉积环境为湖滨相与洪积相交替。滨湖沉积物为褐色或褐色砂砾层，干旱气候下的洪水期沉积棕黄、棕红色泥质砂砾层，含较多干旱条件下易形成的钙质结核。植物组成及性质反映该段沉积期间之植被亦属森林型之针叶林，气候温和较湿。石英斜长石方解石组合，粘土矿物只有少量的伊利石，方解石略有上升。A l 、F e 、T i 、M n 元素含量明显下降，只有1 2 4 l ；( A I + F e + T i + M n ) ( M g + C a + K + N a ) 比值处低谷， 为O 8 8 ，而S i ( A l + F e + T i + M n ) 比值处于明显的峰值4
6、 2 8 。该段反映的气候特点是冷凉干旱，F e M g 比值为1 4 9 ，反映风化作用较弱。M g C a 比值反映盐度较低。该段磁化率值明显 地高，反映了相对氧化的环境特征。1 1 3 1 6 1 m ，大约9 3 4 6 7 4 k a ，棕褐色粘土为主，夹灰绿色、黄色粘土条带及粉细砂层，沉积环境以浅湖为主，夹湖滨相。出现介形类化石，其组合反映了浅淡水环境。该段+ 国家自然科学基金项目( 编号：4 0 2 0 2 0 1 7 ) 和中国地质调查局地质调查项目( 编号：2 0 0 2 1 2 3 0 0 0 0 9 ) 共同资助。四、全球环境变化与沉积作用乔木植物少于I I I 段，灌木
7、及草本植物占总数的1 3 ，达该孔最高峰值。各类植物性质及组成反映该段沉积时期之植被，虽主要仍属森林型，但也具森林草原植被之性质，其时气候可能温和略湿，湿度比V 段、I I I 段时低。伊利石绿泥石坡缕石一石英一斜长石一方解石组合，粘土矿物的含量明显增加，方解石稍有下降，斜长石含量减少。A l 、F e 、T i 、M n 元素含量增加至2 2 8 6 ，( A l + F e + T i + M n ) ( M g + C a + K + N a ) 比值处峰值，达1 8 1 ，而S i ( A l + F e + T i + M n )比值2 4 4 处于明显的低谷，F e M g 比值为
8、2 1 7 ，表明风化作用较强；M g C a 比值为0 9 9 ， 说明沉积环境的盐度略有上升，但仍为淡水环境，气候温偏湿。介形类主要为淡浅水相的I l y o c y p r i sc f e r r a b u n d e 。 6 8 1 1 3 m ，大约6 7 4 - 5 4 0 k a ，相当于末次冰期早冰阶，气候温凉偏干，湖滨相沉积为主，沉积灰黄色砂砾层，并有湖水加深的波动，形成棕褐色粘土层。8 1 8 1 1 6 5 m ，6 7 4 5 8 1 k a ，乔木植物明显增多，冷云杉含量降低。孢粉组合特征与I I I 段相似，但乔木植物数量略多，反映了温和较湿的森林植被类型。坡缕
9、石石英斜长石方解石组合带，粘土矿物明显下降，含少量伊利石、绿泥石和坡缕石。A l 、F e 、T i 、M n 元素含量由带的2 2 8 6 下降为1 6 0 5 ，A l + F e + T i + M n ) ( M g + C a + K + N a ) 比值降为1 1 8 ，而S i ( A l + F e + T i + M n ) 比值上升为3 9 1 ，F e M g 比值为2 0 9 。综合分析，反映了凉偏干的气候特点。湖水盐度增加，以L i m n o c y t h e r es a n c t i - p a t r i c i ，L i m n o c y t h e
10、r es p 为主，亦有低半咸水属种E u c y p r i ss p ，反映为低半咸水湖相。5 1 6 8 m ，大约5 4 “ - 4 8 9 k a ，气候暖湿，气温较高，形成棕褐色粘土。较好环境发育的植被，以松等针叶植物为主的针叶林，气候温和偏湿。沉积物中含一定量的碳屑。伊利石绿泥石坡缕石石英斜长石方解石白云石组合，伊利石、绿泥石和坡缕石的含量达2 3 0 9 ，其它矿物不同程度地减少。粘土矿物的含量上升，表明化学风化程度增强。F e M g比值为2 1 5 ，A l 、F e 、T i 、M n 元素含量增至2 6 8 5 ，( A I + F e + T i + M n ) (
11、M g + C a + K + N a ) 为 2 0 2 ，而S i ( A l + F e + T i + M n ) 比值降为1 9 4 ，属风化程度较强的暖湿气候。3 5 1 m ，大约4 8 9 “ - 4 2 6 k a ，凉且干旱的气候特点，沉积相为湖滨相黄褐色砂沉积。孢粉反映的仍是温和偏湿的森林植被。石英斜长石组合，绿泥石、伊利石和坡缕石的含量下降为5 0 5 ，石英、斜长石含量增加，分别为7 4 0 和1 4 5 4 。A l 、F e 、T i 、M n 元素含量为1 6 1 6 ，( A I + F e + T i + M n ) ( M g + C a + K + N
12、a ) 比值1 7 1 ，而S i ( A I + F e + T i + M n ) 比值达到剖面最高，为4 4 1 ，F e M g 比值为2 1 ，M g C a 比值为1 2 2 ，表明风化作用较弱，湖水具有一定盐度，气候凉干。介形类以半咸水种C y p r i d e i sl i t t o r a l i s 为主，亦有新种I l y o c y p r i se l i p t i c a ，反映浅咸水环境。 0 - 3 m ，约4 2 6 - - - 0 k a ，气候暖湿、凉干交替。该段乔木植物超过总数的2 3 ，以松为主，可占不足总数的1 2 ；灌木草本较少，仅占总数的1
13、 4 余，其中蒿、藜之和可占不足总数的1 7 。灌木植物明显比V I 段多，是一种温和略湿的气候环境。矿物组合为伊利石绿泥石石英方解石白云石，粘土矿物的含量明显上升，伊利石、绿泥石、坡缕石的总和达1 6 7 3 ， 石英由7 4 下降为5 0 4 6 。A l 、F e 、T i 、M n 元素含量为2 2 2 6 ，( A l + F e + T i + M n )( M g + C a + K + N a ) 比值1 3 7 ，而S i ( A I + F e + T i + M n ) 比值为2 3 8 ，F e M g 比值为1 5 5 ，M j ；! C a 比值为0 6 5 ，表明风化作用较弱，湖水具有一定盐度，气候温偏湿。介形虫为淡水一半咸水的L i n m o c y t h e r ed u b i o s a 及I l y o c y p r i sc o m a e 。2 9 2
