黄土沉积连续,分布广泛,常被用于重建轨道到构造时间尺度的气候变化。由于黄土中生物代用指标难以保存,因此,土壤学指标成为了重建过去的气候变化的核心。然而,土壤学代用指标在某些时期或某些剖面对气候变化存在不同甚至相反的响应,质疑了利用黄土沉积重建古气候的可靠性。一个重要的原因可能是这些经典黄土代用指标在土壤成因中的控制因素尚不明确。本文综合分析了中国黄土高原典型磁化率、反铁磁性铁氧化物(赤铁矿和针铁矿)和碳酸盐含量的变化。结果表明,当降水量较少,成壤作用较弱时,这些指标均同步变化,呈现明显的冰期间冰期旋回;但当降水量大且成壤作用较强时,强的降水导致在土壤剖面发育了淋溶淀积过程,在淋溶淀积层中,反铁磁性铁氧化物和碳酸盐含量与磁化率的变化解耦。我们认为强降水会使黄土中土壤学代用指标重建的古气候记录发生扭曲。通过磁化率与红度和碳酸盐含量的匹配性,可以评价黄土沉积中土壤学指标重建的古气候记录的可靠性。在这一阶段,淋溶/淀积层厚度可以作为最大降水量的指标。我们的研究为评价世界各地黄土沉积物中土壤学指标的可靠性提供了一种新的方法。
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