南方下蜀土或并非来自北方沙漠

图1 长江下游和黄土高原风尘沉积典型剖面全岩样品的K₂O/Al₂O₃ vs. TiO₂/Al₂O₃图
黄色标记代表不同地点的南方下蜀土，其他颜色标记代表黄土高原的黄土剖面

大气粉尘对海陆生态系统的影响日益受到古全球变化研究的重视。黄土是古大气粉尘活动的记录，其物源研究对认识过去粉尘循环（产生、输送和沉积）具有重要的意义。广泛分布于长江中下游地区的南方下蜀土是我国北亚热带地区中更新世的重要环境记录，学术界对其物源问题一直存在很大的争议。虽然部分学者提出不同看法，但是主流观点仍然认为下蜀土来源于北方沙漠，是北方沙漠干旱化程度增加和冬季风加强导致了沙尘南侵的结果。对这套沉积开展物源研究不但有助于深刻理解下蜀土出现的环境背景，而且可以加深对东亚地区古粉尘循环的认识，为相关古大气模式提供制约。中科院地质与地球物理研究所新生代地质与环境研究室郝青振副研究员与合作者对下蜀土典型剖面与黄土高原黄土的常量和微量元素地球化学特征进行了系统的对比研究，获得了南方下蜀土物源的关键证据：（1）<20 μm颗粒是下蜀土的主要组分（80%以上），该粒级也是风力所能远源搬运的颗粒。对<20 μm组分的不易淋溶元素的研究揭示出南北方典型风尘沉积化学组成具有明显的差异：下蜀土具有更高的TiO₂/Al₂O₃、Zr/Nb、Zr/Al、Zr/Ti、Zr/Hf、Y/Al和LaN/SmN比值，更低的Eu/Eu*、Th/Nb、Y/Nb和Al/Nb比值。（2）在全岩样品的常量元素组成上，主要受沉积分选过程控制的SiO₂/Al₂O₃，在黄土高原地区呈自北向南降低的趋势，但是下蜀土变化与该趋势相反；此外，与沉积分选无关的指标Ti/Al和K/Al图（图1，部分变化与风化有关）也显示两者具有显著的差别。因此，他们的研究认为上述证据显示下蜀土并非来自我国北方的沙漠，南方下蜀土沉积的出现指示了冰期时期我国淮河和长江中下游冲积平原的干旱化加剧和（或）冬季风活动加强，我国北方沙漠向我国南方地区的粉尘输送能力在过去的研究中被高估了。该研究结果对中更新世东亚环境变化研究具有重要意义，同时Ti/Al vs. K/Al物源识别图对中、高纬度地区粉砂质沉积的物源研究具有参考意义。该研究结果近期发表于第四纪地质与环境研究领域权威国际期刊《第四纪科学评论》（Quaternary Science Reviews）（Hao et al. Geochemical evidence for the provenance of middle Pleistocene loess deposits in southern China. Quaternary Science Reviews, 2010, 29: 3317-3326)。（来源：中科院地质与地球物理研究所）