【摘 要】
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库布齐沙漠是我国西北地区沙尘暴东移的主要路径之一,由于受到自然与人为因素的影响,地表水土流失严重,荒漠化程度加剧。沉积物特征记录了风沙地貌形成与演变过程中的重要信息,有助于确定沙漠沉积环境和物质来源。本文以库布齐沙漠东缘地表沉积物为研究对象,通过野外实地考察,运用风沙地貌学理论知识,对地表沉积物的显微形态、粒度和地球化学常量元素进行测定与分析。通过对库布齐沙漠东缘不同区域、不同类型沉积物特征的分析
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库布齐沙漠是我国西北地区沙尘暴东移的主要路径之一,由于受到自然与人为因素的影响,地表水土流失严重,荒漠化程度加剧。沉积物特征记录了风沙地貌形成与演变过程中的重要信息,有助于确定沙漠沉积环境和物质来源。本文以库布齐沙漠东缘地表沉积物为研究对象,通过野外实地考察,运用风沙地貌学理论知识,对地表沉积物的显微形态、粒度和地球化学常量元素进行测定与分析。通过对库布齐沙漠东缘不同区域、不同类型沉积物特征的分析,初步得到以下结论:(1)库布齐沙漠东缘地表沉积物石英颗粒磨圆度主要以次棱角状和棱角状为主,二者所占比例均在70%以上,圆状和次圆状颗粒较少。基岩石英颗粒在物理机械作用下经历了强烈风蚀机械撞击和中低能水下环境,碟形坑、新月形撞击坑和麻点麻面大量出现,“V”形坑、直或弯撞击沟以及擦痕、刻痕少量出现;石英颗粒受化学作用改造程度较小,化学成因特征出现频率较低。(2)库布齐沙漠东缘地表沉积物粒度级配以中沙和细沙为主,黏土、粉沙和极细沙含量较少;在空间分布上黏土、粉沙、极细沙和细沙含量自北向南逐渐增加,中沙、粗沙和极粗沙含量则反之。此外,不同类型沉积物之间,粒度级配组成差异明显,其中流动沙丘和半固定沙丘分异性最好,固定沙丘次之,耕地和河漫滩沉积物分异性较差;不同区域、不同类型沉积物粒度频率曲线均为双峰型,因受不同沉积环境影响存在明显差异。(3)粒度参数空间分布结果显示库布齐沙漠东缘地表沉积物平均粒径为2.72Φ,在空间分布上差异明显,呈现由南和北向中部区域递减的趋势。分选系数在空间分布上与平均粒径相似,均值为1.39Φ,总体上分选较差;偏度值介于-0.29~0.65之间,平均值为0.29,整体上属于正偏分布;峰度均值为1.29,呈窄峰峰态。对于不同类型沉积物而言,河漫滩沉积物以极细沙为主,其他类型均以细沙为主;流动沙丘和半固定沙丘分选性较好,固定沙丘、耕地和河漫滩沉积物分选性较差;沙丘类型沉积物偏度属于近对称、正偏分布,耕地和河漫滩属极正偏分布,峰态均表现为窄峰峰态。(4)库布齐沙漠东缘不同区域、不同类型沉积物常量元素氧化物组成相似,均以Si O2和Al2O3为主。不同区域间常量元素氧化物含量富集且亏损趋势大致相同,与UCC相比,只有Si O2含量明显富集,而Na2O、Mg O、P2O5、Mn O和Ca O亏损严重;不同类型沉积物UCC值变化规律与区域变化规律较为一致,其中,Si O2、Ca O含量富集,而其它元素均发生不同程度的淋失,淋失率表现为:Na2O>P2O5>Mg O>Mn O>Al2O3>Fe2O3>K2O>Ti O2。(5)风化指数、A-CN-K以及A-CNK-FM模型均表明,库布齐沙漠东缘地表沉积物在干燥、寒冷条件下形成,处于化学风化早期,风化作用强度在西北和西南区域最强,东北区域最弱。地表沉积物成分成熟度、矿物稳定性指标在空间上呈现由西到东逐渐增大的趋势,西部区域地表沉积物矿物稳定性较差、成分成熟度较低。
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