基于铀同位素破碎年代学的粉砂产生机制研究——以塔克拉玛干沙漠为例
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更新：2021-06-16 12:57:32
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特邀报告
摘要
细颗粒粉砂产生机制研究在预报沙尘天气、治理现代沙尘、评估风尘的环境影响以及解读风尘沉积的古环境记录等诸多方面皆有重要意义，同时也对全球地球化学生物循环产生重要影响。前人对粉砂产生机制进行了大量的研究，目前主要存在沙漠磨蚀和冰川磨蚀两种模式争论。传统物源研究采用的地球化学方法只能反映最终剥蚀区岩石的成分和年龄，无法区分相同岩石学物源背景下不同粉沙产生机制和搬运中间过程，是当前粉砂产生机制研究面临的最大挑战之一。
塔克拉玛干沙漠为粉砂产生机制研究提供了一个极佳的场所。塔克拉玛干沙漠的物质源区已经被很好的限定，风向明确，各个地貌端元的样品都容易被采集到，这些为研究粉砂产生机制提供了坚定基础。同时塔克拉玛干沙漠还是黄土高原黄土物源争论的核心点，伴随完全不同的古气候解读。
作为近年来快速发展的同位素体系之一，铀同位素破碎年代学的提出和发展为记录地表过程的时间信息提供了新的手段，在风化机制、水文循环、物质搬运等多个领域有着广泛的应用。相比于传统地球化学物源示踪指标，基于α反冲弹射作用的铀同位素破碎年代学与基岩的成分和年龄无关，而受控于岩石破碎时间。细颗粒不同的产生机制和不同的搬运路径可能对应不同的颗粒破碎时间。因此铀同位素破碎年龄学研究可能能为解决黄土粉沙物质产生和搬运过程的关键科学问题提供新的技术支撑。
本研究测试了塔克拉玛干沙漠沙漠沙以及潜在源区物质的U-Nd-Sr同位素比值。结果表明塔克拉玛干沙漠物质主要来自昆仑山和帕米尔，而塔里木盆地平均物质组分的同位素比值与黄土高原存在明显差异表明塔克拉玛干沙漠不是黄土高原的主要源区。端元混合模型表明塔克拉玛干沙漠粉砂物质大约有1/3是由沙漠磨蚀过程贡献。
关键字
铀同位素,破碎年代学,塔克拉玛干沙漠,沙漠磨蚀,冰川磨蚀,黄土高原
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