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粉尘物质在整个地球系统中的作用越来越得到众多学者的重视。作为粉尘物质的主要沉积物——黄土,其研究已深入到方方面面。目前黄土研究最为成熟和成功的为亚洲黄土,尤其是中国黄土高原黄土。相对地,北美州的黄土研究较少,研究也不够深入。北美黄土主要分布在美国密西西比河流域和中部大平原,目前比较一致的观点是密西西比河流域的黄土沉积受控于冰川作用,与劳伦冰盖(Laurentia Ice Sheet,简写为LIS)的扩张和消退息息相关。而中部大平原黄土则与冰川作用无关,其主要源区及源区所提供的古气候启示目前仍处于争论中。美国内布拉斯加州是北美中部大平原黄土分布范围最广,黄土厚度最大的地区,可以代表美国中部大平原的黄土。此处末次冰期形成的的皮奥瑞亚黄土(Peoria loess)质量累积速率(Mass Accumulation Rate,简称为MAR)极高,达到世界同期之最。本文通过对内布拉斯加州河流沉积物样品和3个黄土剖面样品的Nd-Sr同位素、主微量和稀土元素、矿物成分、磁化率(MS)及碳酸盐含量等地球化学分析,得出以下结论:(1)美国中部大平原黄土主微量元素含量和稀土元素分布模式与中国洛川黄土和上部陆壳(Upper continental crust,简写为UCC)整体趋势一致,表明其经过充分混合且较为均一。但也表现出明显的区域性特征:Fe、Mg含量远低于UCC和中国黄土,而Na、K含量与中国黄土相似,均低于UCC;微量元素Zr、Ba含量明显偏高,Sr的亏损程度弱于中国黄土;稀土元素分布模式和中国黄土极其相似,轻稀土元素(LREE)富集,而重稀土元素(HREE)亏损,且出现明显的Eu负异常。(2)美国中部大平原黄土遭受了 一定程度上的化学风化作用,但其化学风化强度弱于中国黄土。(3)Nd-Sr同位素结果表明美国中部大平原黄土源区为二元混合模式:以低87Sr/86Sr、高εNd为特征的未受冰川作用源区和高87Sr/86Sr、低εNd为特征的冰川源区的混合。未受冰川作用源区主要为黄土西部和西北部未受冰川作用的平原。冰川源区为由普拉特河系统(Platte River system)带来的落基山脉的前寒武结晶基底及中生代碎屑沉积物,或者由LIS扩张带来的加拿大地盾的前寒武物质,或者两者的混合。(4)在海洋氧同位素3阶段(MIS3)及MIS2早期,来自第二个源区的贡献增加,但是随后减少,在大内尔山剖面中,来自第二个源区贡献的减少出现在末次冰期极盛期(LGM)之后。同时在LGM之后,大内尔黄土剖面的MAR也在原来很高的程度上进一步增加。(5)黄土地球化学特征及源区的变化受控于当地的气候环境,同时也受到科迪勒拉冰盖及劳伦冰盖的影响。但总的来说,内布拉斯加州黄土的快速沉积是由当地植物覆盖率低和地表西风增强导致的。