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Arid
蒙古高原戈壁沙漠表层沉积物的理化性质及物源分析
张娅璐
出版年2020
学位类型硕士
学位授予单位内蒙古师范大学
中文摘要蒙古高原的沉积物变化对我国西北以及华北地区的沙尘环境有重要影响,沉积物物源问题的解决对探明沙尘源区及传输路径有重要意义。本文通过蒙古高原地区的2次野外考察,采集了178个表层沉积物样品。并采用粒度和地球化学的分析方法,获取了库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙地和南戈壁的沉积物特征,性质及组成成分。目的在于阐明上述沙区沉积物的物理化学特征,找到内蒙古与蒙古国表层沉积物在粒度级配,沉积环境、运移过程以及风化情况等方面的异同之处,进一步揭示两者的物源联系,探究内蒙古西部沙漠沙地沉积物的“近源”与“远源”问题。(1)粒度分析表明:研究区沉积物以中砂和细砂为主,总含量在65%左右,其次是粗砂和极细沙,含量分别为15%和10%上下,再者是黏土和粉砂,总含量在7%以下,几乎无砾石。库布齐沙漠和南戈壁沉积物分选性较好,乌兰布和沙漠中等,毛乌素沙地较差。沉积物的偏态多表现为对称分布或正偏,峰度以中等峰态为主。受到沉积环境分布复杂的影响,不同沙区以及不同地貌类型的沉积物之间粒度级配特征和参数特征差异较大。(2)地球化学分析表明:研究区沉积物中,SiO_2、Al_2O_3、CaO、Fe_2O_3、K_2O、MgO和Na_2O这7种常量氧化物含量最高的是SiO_2(70%),其次是Al_2O_3(11%)。10种微量元素Ba、Zr、Sr、Co、Cr、Cu、Ga、Ni、Rb和Th中含量最高的是Ba(580μg/g),其次是Sr(230μg/g)。与UCC相比,CaO在不同沙区的集亏模式差异较大,SiO_2、K_2O、Zr和Rb表现出轻微富集,其余主微量元素都表现出不同程度亏损,且趋势一致。风化指数和A-CN-K模型表明,CIA值整体在49.88~63.85之间,沉积物处于大陆化学风化较弱的脱Na、K阶段,在干燥寒冷的条件下进行微弱的化学风化。此外,南戈壁的风化程度要高于库布齐沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙地。地球化学证据表明了内蒙古沙漠沙地与蒙古南戈壁沉积明显不同的元素组成特征和风化程度。(3)物源示踪结果表明:示踪指标指示上述地区的沉积物没有经历强烈的分选和再旋回作用,即没有经过大范围的沉积物混合。此外,因子分析表明,常量氧化物的第一公因子(K_2O、CaO、MgO和SiO_2)和第二公因子(Al_2O_3)对沉积物的贡献率分别为64.83%和16.53%。微量元素的第一公因子(Ti、Mn、Rb和Sr)和第二公因子(P、Ba、Ce、Zr和Co)贡献率分别可达64.47%和21.55%。常微量元素的公因子得分表明,内蒙古西部沙漠沙地和蒙古南戈壁的矿物组成以及后期风化过程存在很大差异。从物源分析结果看,以上两地沉积物组成十分复杂,既有联系又有差异,但差异为主要特征。(4)分析结果表明:研究区沉积物含量最高的粒级分布在100~300μm之间,为跃移组分,难以进行远距离运移。蒙古高原作为整体地理单元,虽然在万年或百万年的时间尺度上存在相似性,表现在气候条件、地质环境,沉积物搬运方式以及岩性岩相等方面。但在十年或百年的时间尺度上,反应现代过程的表层沉积物却差异很大,表现在粒度级配、元素集亏及风化条件等方面。此外,表层沉积物中,由于粉砂(包含远源粉尘)含量不足7%,也很难与南戈壁沉积物建立明确的物源联系。总体而言,内蒙古西部沙漠现代沉积物主要是“就地起沙”,沙源来自局地干涸湖泊或河流沉积物的古沙活化,沙漠沙地内部不同类型沉积物由各自的近源供给组合堆积形成。若是基于长时间尺度演化形成的下伏沉积物或细粒级的悬移粉尘,其可能存在的物源贡献还需进一步探究。
中文关键词内蒙古西部 ; 南戈壁 ; 粒度 ; 地球化学元素 ; 物源
语种中文
国家中国
中图法分类号P534;P59;P931.3
来源机构内蒙古师范大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/338144
作者单位内蒙古师范大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 张娅璐. 蒙古高原戈壁沙漠表层沉积物的理化性质及物源分析[D]. 内蒙古师范大学,2020.
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