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黄土高原晚中新世-上新世东亚夏季风演化的绿泥石风化记录

10、干旱区环境与风沙科学 > 专题1：干旱区环境演化

黄土高原厚而连续的风成沉积物是用来研究东亚季风演化的理想材料。绿泥石是风成沉积物中一种常见的含Fe粘土矿物，在其风化过程中会释放出大量的Fe。本研究对取自黄土高原中部朝那剖面红粘土序列（8.1-2.6 Ma）的绿泥石进行了详尽的矿物学研究，在此基础上探讨了绿泥石化学成分变化与区域气候的关系。研究结果显示，朝那剖面红粘土中的绿泥石经受了显著的化学风化，在此过程中伴有大量Fe和Mg的淋失。绿泥石衍射峰和结晶度共同表明绿泥石的Fe/Mg比值在~6.2 Ma和~3.6 Ma时呈现出阶梯式的降低趋势。6.2 Ma以来，表征绿泥石Fe/Mg比值的衍射峰与结晶度记录与前人重建的区域古降水记录无论在长期趋势还是在短期波动上均呈现十分相似的演化趋势，这表明区域降水量是控制绿泥石Fe/Mg比值的重要因素。在3.6-2.6 Ma期间，绿泥石Fe/Mg比值最低，这可能与该时期由高原隆升驱动的东亚夏季风增强事件有关。此外，表征绿泥石Fe/Mg比值变化的衍射峰强度比值与朝那剖面红粘土磁化率以及黄土高原综合磁化率显著的负相关关系则表明绿泥石风化中释放的Fe是导致红粘土磁化率增强的重要机制。本文揭示了绿泥石作为黄土高原风尘序列的常见的粘土矿物，其化学成分对气候变化十分敏感，因而是探究长尺度气候变化的理想指标。