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印度季风是亚洲季风系统的重要组成部分,来自阿拉伯海的沉积记录在揭示轨道一千年时间尺度季风变化的规律已取得很大进展,然而,同样受印度季风影响的我国西南地区的研究却非常薄弱。本文选择位于青藏高原东南缘云南鹤庆盆地的湖相岩芯为研究对象,运用多项岩石磁学方法,如磁化率和频率磁化率,K-T和J-T曲线,饱和等温剩磁,磁滞回线等,分析了沉积物中磁性矿物的含量变化、类型特征和粒度分布,分析了载磁矿物特征对磁化率的影响机制,并通过与碳酸盐含量、烧失量和粒度进行对比,讨论了磁化率、频率磁化率的古环境指示意义,取得了以下几点认识:
1、鹤庆岩芯沉积序列中磁性矿物以磁铁矿为主,磁化率主要取决于细颗粒(单畴和准单畴)亚铁磁性矿物的含量。其中,0~372.66m沉积物中亚铁磁性矿物含量较高,磁化率较高层位的铁磁性矿物以外源磁铁矿和磁赤铁矿为主,指示了湖泊内还原成岩作用相对较弱。372.66~665.83m,沉积物中亚铁磁性矿物含量较低,含磁铁矿和少量的胶黄铁矿,指示了湖泊内还原成岩作用较强。
2、岩石磁学研究表明,鹤庆湖相岩芯中磁化率可以较好的指示湖泊周围地表受侵蚀状况,与流域植被覆盖和降雨量密切相关;频率磁化率则可以指示湖泊内还原成岩作用的强度,指示湖泊内沉积环境的变化。在湿润的间冰期,流域植被发育,水动力对物源区的侵蚀相对减弱,磁化率值较低。同时,湖内有机质含量较高,还原成岩作用较强,沉积物频率磁化率较高。在干旱的冰期,流域植被发育覆盖差,水动力对物源区侵蚀作用强,磁化率值较高。同时,湖内有机质含量低,还原成岩作用较弱,频率磁化率较低。
3、通过磁化率、频率磁化率与碳酸盐含量、烧失量和粒度特征的对比分析,可将岩芯记录的鹤庆盆地的古环境演化自下而上划分为三个阶段:(1)655.83~372.66m,湖泊为稳定的高水位时期,外源亚铁磁性矿物带入量少,湖内还原成岩作用强,磁化率较低,频率磁化率较高;(2)372.66~195.45m,为湖盆的发展期,湖泊水位波动较大,外源亚铁磁性矿物带入量增加,各指标波动幅度增强;(3)195.45~0m,为湖泊结束前的稳定湖盆时期,外源亚铁磁性矿物带入量大,带入量的变化大,沉积物记录对环境变化的响应增强。