陕西横山 L2 以来风沙/黄土沉积序列的粒度端元 特征及其环境意义

摘要: 受气候振荡的影响，沙漠边界多次往复摆动，在地层中留下了黄土、古土壤与古风成沙的迭 覆沉积。通过传统粒度参数和端元分析模型方法对陕西横山 HS 剖面 L2 以来风成沙—沙质黄土— 沙质古土壤所蕴含的粒度成分、相应的沉积信息和沙地进退进行探讨。结果表明：HS 剖面粒度组 成不同于黄土区，以极细砂（31.07%）、细砂（30.20%）和粗粉砂（23.38%）为主，具有大小混杂的宽粒 级范围的明显特征。因此在黄土区具有全球古环境意义的粒度指标未必适合本区，运用参数化端 元分析模型对本区粒度指标进行分离，以期得到适宜本区的气候环境指标。其中，端元 1（EM1）的 众数粒径为 8.93 μm，反映了西风环流的信息；端元 2（EM2）的平均粒径为 32.82 μm，很大程度上间 接指示东亚冬季风强度的变化；端元 5（EM5）的平均粒径为 235.46 μm，是极强冬季风或强风暴的 替代性指标，其含量反馈当时冬季风的强烈程度。由此，研究认为陕西横山自 L2 以来发生了 5 次沙 地扩张和 3 次沙地后退事件，其中风成沙层为强烈冬季风环境引发毛乌素沙地扩张时堆积的；而冬 季风强度大为减弱时，沙丘迁移被沙尘堆积所取代，形成沙质黄土层；古土壤层是在冬季风相对萎 缩时发育的。冰期形成的风成沙层对目前区域沙漠化存在不可忽视的潜在威胁，保护全新世形成 的土壤层是防治区域沙漠化的重要措施。