柳加波 ，溫仰磊，趙 爽，李冠華，賈 佳，魏海濤，夏敦勝

（蘭州大學(xué) 西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，干旱環(huán)境與氣候變化協(xié)同創(chuàng)新中心，蘭州 730000）

昆侖山北坡黃土粒度特征與環(huán)境意義初探

柳加波 ，溫仰磊，趙 爽，李冠華，賈 佳，魏海濤，夏敦勝

（蘭州大學(xué) 西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，干旱環(huán)境與氣候變化協(xié)同創(chuàng)新中心，蘭州 730000）

昆侖山北坡沉積了極端干旱區(qū)巨厚的黃土，不僅記錄了塔克拉瑪干沙漠的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，也蘊(yùn)含了西風(fēng)環(huán)流的演化信息。該地區(qū)氣候干旱，成壤作用弱，靠近物源，黃土記錄了沉積時(shí)的粒度特征，是研究風(fēng)動(dòng)力變化的良好載體。本文選取昆侖山北坡的普魯剖面進(jìn)行詳細(xì)的粒度分析，結(jié)果表明黃土顆粒較粗，是沙漠的近源沉積，搬運(yùn)動(dòng)力較強(qiáng)。通過(guò)粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差變化計(jì)算，黃土粒度可以分為粉砂（＜36 μm）和細(xì)砂（＞36 μm）兩個(gè)敏感粒級(jí)組分。依據(jù)塔里木盆地內(nèi)的現(xiàn)代環(huán)流特征，粉砂組分主要與近地面較弱的環(huán)流風(fēng)場(chǎng)有關(guān)，而細(xì)砂組分主要由盆地南緣頻發(fā)的沙塵暴搬運(yùn)，并且沙塵暴對(duì)沙塵的搬運(yùn)作用可能更為顯著。

昆侖山黃土；粒度；敏感組分

沉積物的粒度受到搬運(yùn)介質(zhì)、搬運(yùn)方式、沉積環(huán)境和氣候等多種因素的控制，對(duì)揭示古氣候和環(huán)境變化具有重要指示作用（Xiao et al，1995；Ding et al，2002；Poter et al，1995）。不同時(shí)代黃土粒度的變化可指示搬運(yùn)黃土風(fēng)力強(qiáng)度的變化，從而具有古氣候?qū)W上的意義（劉東生，2009）。黃土、古土壤的粒度變化作為一種氣候指標(biāo)，在20世紀(jì)60年代即受到很多研究者的重視（劉東生，1966）。不同的黃土粒度組分有著不同的古氣候意義，隨著研究區(qū)域的不同而發(fā)生變化（鹿化煜和安芷生，1998）。將粒度變化應(yīng)用于古氣候研究前，需要明確其古氣候意義（劉東生，2009）。在黃土高原地區(qū)，黃土粒度具有全球和區(qū)域的氣候意義，中值粒徑（Md）、平均粒徑（Mz）、＞30 μm顆粒含量、＞40 μm顆粒含量以及石英顆粒含量都被用作東亞冬季風(fēng)的代用指標(biāo)（鹿化煜，1997，1998，2000；Sun et al，2002；孫東懷等，2000；汪海斌等，2002；Xiao et al，1995），細(xì)粒組分則被認(rèn)為是西風(fēng)強(qiáng)度的指示（孫東懷，2000，2003）。

分離敏感粒度組分主要有兩種方法：Sun et al（2002）以Weibull函數(shù)對(duì)沉積物單個(gè)樣品的粒度頻率曲線進(jìn)行擬合，分離不同成因的沉積物粒度組分和百分含量。孫有斌等（2003），肖尚斌和李安春（2005）通過(guò)計(jì)算全樣品粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差變化的方法，得到了中國(guó)邊緣海沉積物中的敏感粒度組分。徐建樹(shù)等（2006）通過(guò)粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差變化的方法，在黃土高原西部的黃土中分離出了可信的敏感粒度組分，指出整個(gè)沉積序列所包含的敏感粒度組分并不都在單個(gè)樣品中表現(xiàn)出明顯的峰值，從單個(gè)樣品的粒度分布曲線上很難確定沉積物總體所包含的敏感粒度組分的個(gè)數(shù)，所以要求從沉積物總體中提取對(duì)環(huán)境變化敏感的組分。

昆侖山北坡沉積了巨厚的黃土，記錄了豐富的氣候信息（方小敏等，2001；Zan et al，2010；李保生等，2008）。與其他地區(qū)的黃土相比，昆侖山黃土的沉積環(huán)境獨(dú)特，是塔克拉瑪干沙漠的近源沉積物，受到沙漠的深刻影響；而且位于極端干旱區(qū)，降水量小，沉積后成壤作用微弱，昆侖山黃土的粒度記錄了沉積時(shí)期搬運(yùn)動(dòng)力的變化。本文通過(guò)計(jì)算全樣品的粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差方法分離出敏感粒度組分，結(jié)合現(xiàn)在的風(fēng)動(dòng)力條件，探討不同敏感粒度組分的環(huán)境意義。

1 研究區(qū)域概況

昆侖山北坡是我國(guó)重要的黃土分布區(qū)之一，在塔里木盆地內(nèi)大氣環(huán)流的作用下，海拔4000 m以下的山坡和谷地中，風(fēng)成黃土廣泛發(fā)育（高存海和張青松，1991a，1991b）。塔里木盆地的大氣環(huán)流主要有兩支，東部主要受到“倒灌東風(fēng)”控制，西部主要受弱西風(fēng)控制（凌裕泉，1988）。整個(gè)塔克拉瑪干沙漠以偏東北和偏西北風(fēng)為主，偏東北風(fēng)作用范圍包括沙漠東部、中部以及北部偏東區(qū)域；偏西北風(fēng)作用區(qū)域包括沙漠西部、西南部以及南部偏西區(qū)域（俎瑞平等，2005）。在沙漠南緣的于田一帶，西北風(fēng)和東北風(fēng)相互交匯，同時(shí)受到近地表氣流輔合線以及昆侖山北坡的影響，形成偏北風(fēng)，同時(shí)還形成南風(fēng)以及西南風(fēng)，出現(xiàn)金字塔狀沙丘（凌裕泉，1988）。

除了常年存在的盛行風(fēng)，塔里木盆地還是中國(guó)大陸沙塵暴活動(dòng)最為頻繁的地方（Guodie et al，1983）。塔克拉瑪干沙漠南緣的沙塵暴，不論是發(fā)生頻率，還是持續(xù)時(shí)間，都要高于其他地區(qū)，據(jù)王旭等（2003）對(duì)1961—1999年共39 a南疆42個(gè)氣象觀測(cè)站的沙塵暴天氣資料統(tǒng)計(jì)，塔克拉瑪干沙漠南緣以及昆侖山北麓出現(xiàn)的沙塵暴明顯多于其他周邊地區(qū)，年平均日數(shù)在13～35 d，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，1.5～2.5 h的沙塵暴占總數(shù)的15%～17%。在塔里木盆地內(nèi)大氣環(huán)流以及沙塵暴共同作用下，沿沙漠南緣的克里雅河谷地由北向南，沉積物明顯分異為四個(gè)地帶，海拔1400 m以下為沙漠；1400～2000 m為戈壁；2000～2500 m為亞砂土丘陵；2500～4500 m為黃土分布區(qū)；4500 m以上為裸露基巖（楊小平，2000）。

本文研究剖面位于克里雅河上游普魯村附近一個(gè)新形成的沖溝中，海拔3054 m，處于黃土和亞砂土帶交替的地帶。該地區(qū)在大陸高壓以及地形的共同作用下，多年平均降水量不足200 mm（黃玉英等，2008），氣候特征主要表現(xiàn)為干旱，風(fēng)力作用強(qiáng)盛。現(xiàn)代植被是以耐旱的銀穗草、針茅為主的山地草原。普魯剖面厚29 m，質(zhì)地為砂黃土，顏色以黃褐色為主，剖面整體成壤較弱，僅頂部顏色較暗；剖面鈣積作用也相對(duì)較弱，僅部分層位有鈣菌絲的零星分布。

2 實(shí)驗(yàn)方法

以10 cm為間隔選取了291個(gè)樣品進(jìn)行粒度及相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)量。粒度實(shí)驗(yàn)方法為：稱(chēng)取0.5～0.6 g黃土樣品放入燒杯中，注入10 mL濃度為10 mol·L–1的雙氧水（H2O2），放置于電熱板上加熱，以分解有機(jī)質(zhì)，消煮約40分鐘左右，直至變清且沒(méi)有細(xì)小泡沫。再注入10 mL濃度2.87 mol·L–1的稀鹽酸（HCl），以分解碳酸鹽，燒至沸騰，待樣品完全沉淀，然后停止加熱，將燒杯取出冷卻。向燒制好的樣品溶液中注滿(mǎn)蒸餾水，靜置12個(gè)小時(shí)之后，用橡皮管將上層的清水抽出，剩余約20 mL液體。再加入10 mL濃度為0.05 mol·L–1的分散劑（(NaPO3)6），并放入超聲波振蕩儀中震蕩5分鐘，隨后進(jìn)行測(cè)量。粒度測(cè)量使用英國(guó)Malvern公司生產(chǎn)的Mastersizer 2000激光粒度儀進(jìn)行，測(cè)量范圍為0.02～2000 μm。

圖1 研究區(qū)域和剖面位置示意圖Fig.1 Study area and its atmospheric circulation pattern

磁化率的測(cè)量方法為：將樣品在室內(nèi)自然風(fēng)干，研磨后稱(chēng)重約5.5 g，用保鮮膜包緊，裝進(jìn)塑料盒中，并用膠帶封緊。使用Bartington MS2型磁化率儀進(jìn)行低頻（0.47 kHz）和高頻（4.7 kHz）磁化率的測(cè)量，高低頻磁化率（χhf，χlf）均重復(fù)測(cè)量?jī)杀?，然后?jì)算百分比頻率磁化率（χfd%）。碳酸鹽的測(cè)量使用簡(jiǎn)易氣量法：稱(chēng)取約1 g樣品并記重，與15 mL濃度為2.15 mol·L–1的稀鹽酸（HCl）在錐形瓶中完全反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的CO2體積數(shù)，計(jì)算CaCO3的質(zhì)量，得到CaCO3含量的百分比。磁性礦物顆粒微形態(tài)使用SEM掃描電鏡進(jìn)行觀察拍照。

粒度、磁化率和碳酸鹽實(shí)驗(yàn)在蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。掃描電鏡（SEM）實(shí)驗(yàn)在蘭州大學(xué)磁學(xué)與磁性材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 普魯黃土粒度特征

粒度結(jié)果表明，普魯剖面黃土粒度明顯較粗，粉砂（5～63 μm）含量一般超過(guò)50%，變化范圍53%～72%；砂含量（＞63 μm）平均含量達(dá)29%，高于黃土高原（鹿化煜，1997，1998）以及天山地區(qū)黃土（葉瑋，2000；宋友桂等，2010a；李傳想等，2011)；黏粒（＜5 μm）含量最低，僅為5%～11.5%。全樣的粒度組成差異較小，在粒度組成圖中集中分布于中下方。不同層位樣品的粒度頻率分布曲線（圖2）均呈現(xiàn)出單峰、正偏態(tài)的特征，不同粒級(jí)的組分變化也很小。普魯剖面中黃土的粒度組成圖和頻率分布曲線都顯示出，整個(gè)剖面的粒徑較粗，不同樣品之間的差異較小，這與研究區(qū)穩(wěn)定的沉積環(huán)境，較強(qiáng)的搬運(yùn)動(dòng)力以及臨近塔克拉瑪干沙漠都有一定的關(guān)系。

圖2 黃土粒度組成(a)與典型樣品的粒度頻率曲線(b)Fig.2 Textural features of loess(a) and grain-size distribution cures of typical specimens(b)

全樣的眾數(shù)粒徑為45～61 μm，也顯示出較粗的特征，且只有單一眾數(shù)，說(shuō)明黃土沉積受到某一種搬運(yùn)動(dòng)力的作用強(qiáng)烈，同時(shí)受到臨近沙漠的影響。粒度分選系數(shù)值1.61～2.07，分選程度較好，在沒(méi)有經(jīng)歷長(zhǎng)距離的搬運(yùn)的情況下，可能主要受到源區(qū)物質(zhì)的影響。全部樣品的粒度結(jié)果都包含＞150 μm的組分，部分樣品甚至含有大于200 μm的組分，這些較粗的顆粒一般難以被風(fēng)力抬升并搬運(yùn)，因此可能由研究區(qū)附近頻發(fā)的沙塵暴攜帶至剖面中。

中值粒徑（Md）是粒度累積曲線上含量50%處的粒徑大小，反映了全樣粒度組成的總體粗細(xì)狀況，黃土高原黃土的Md一般分布在18～50 μm，常用作指示冬季風(fēng)的強(qiáng)度（Xiao et al，1995）。普魯剖面的Md范圍在32～50 μm（圖3），相對(duì)較粗，分布更窄而且偏向粗粒端。＞63 μm的粗顆粒主要以躍移的方式在近地面移動(dòng)，難以被風(fēng)力吹至高空進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送，其含量變化主要受風(fēng)力強(qiáng)度變化控制，以及源區(qū)距離的影響（丁仲禮等，1996）。普魯剖面中＞63 μm的組分含量平均在30%左右（圖3），與Md的含量一致反映出研究剖面中顆粒較粗，除了受到近源的塔克拉瑪干沙漠影響，與塔里木盆地南緣頻發(fā)的沙塵暴也有關(guān)系。＜5 μm的組分含量與＞63 μm的組分含量以及Md的粒徑變化呈現(xiàn)明顯的反相變化，可能是昆侖山北坡與西風(fēng)沉降有關(guān)的背景粉塵，相對(duì)含量受粗粒組分控制，也有可能是在粒度實(shí)驗(yàn)中，較粗的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被振蕩打散，具體原因有待進(jìn)一步研究。

CaCO3含量13% ～16%（圖3），整體含量很高，但是相對(duì)變化較小，在剖面中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的鈣質(zhì)富集，只有部分層位有零星的鈣質(zhì)斑點(diǎn)。研究區(qū)現(xiàn)代多年平均降水量不足200 mm，淋溶作用弱，指示黃土中的碳酸鈣應(yīng)以原生為主，且在干旱環(huán)境下，沉積后得到較好的保存。

圖3 普魯剖面粒度、碳酸鈣含量和百分比頻率磁化率隨深度的變化Fig.3 Grain-size, carbonate content and percentage frequency-dependent magnetic susceptibility (χfd%) of Pulu prof le

百分比頻率磁化率（χfd%）反映的是位于超順磁/穩(wěn)定單疇（SP/SSD）臨界點(diǎn)附近的磁性顆粒變化，只有SP/SSD顆粒的粒徑分布變化不大時(shí)，才能夠代表SP顆粒含量的變化。黃土高原地區(qū)的研究表明，χfd%能夠用來(lái)衡量成壤作用形成SP顆粒的貢獻(xiàn)（劉青松等，2007）。在普魯剖面中，χfd%的值明顯偏低，平均只有1%左右（圖3），沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)，和天山地區(qū)（賈佳等，2012；宋友桂等，2010b）以及黃土高原地區(qū)（Liu et al，1990）都顯著不同，說(shuō)明成壤程度極低。昝金波等（2010）對(duì)昆侖山黃土的磁學(xué)研究結(jié)果也表明，在昆侖山北坡極端干旱的沉積環(huán)境下，黃土的成壤作用微弱。

在對(duì)底部23 m的樣品中強(qiáng)磁性礦物的SEM電鏡掃描結(jié)果（圖4）可以發(fā)現(xiàn)，存在大量粗顆粒的原生磁性礦物，多為棱角狀，也有典型的四方八面體狀（典型原生磁鐵礦晶形），少有圓形顆粒，指示在這種極端干旱的氣候環(huán)境下，黃土沉積后的改造作用弱，黃土粒度的特征在沉積后能夠得到很好的保存。

圖4 23 m位置樣品的掃描電鏡(SEM)結(jié)果Fig.4 Scanning electron microscopy (SEM) images of the specimen of 23 m in depth

粒度實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，昆侖山黃土顆粒較粗，受到近源沙漠和較強(qiáng)的搬運(yùn)動(dòng)力共同作用。單個(gè)樣品的粒度頻率分布曲線呈現(xiàn)高起的單峰特征，可能受到某一沉積動(dòng)力的強(qiáng)烈影響。整個(gè)剖面的粒度參數(shù)波動(dòng)平緩，指示了持續(xù)穩(wěn)定的沉積環(huán)境，與塔里木盆地長(zhǎng)期干旱的氣候特征相一致。CaCO3和χfd%的變化特征，表明黃土是在持續(xù)干旱的環(huán)境下沉積的，在沉積后沒(méi)有明顯的成壤作用，SEM電鏡掃描結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明黃土中磁性礦物以原生為主，指示昆侖山黃土能夠記錄沉積時(shí)的粒度特征，可以用來(lái)指示搬運(yùn)動(dòng)力的變化。

3.2 粒度組分分離

前人對(duì)黃土高原西部等地的風(fēng)成堆積物粒度的系統(tǒng)研究表明，通過(guò)計(jì)算粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差可以獲得風(fēng)成堆積物的環(huán)境敏感組分，不同區(qū)域的環(huán)境敏感粒度組分的范圍明顯不同，環(huán)境敏感粒度組分同樣受到源區(qū)、沉積后作用等因素的影響（徐建樹(shù)等，2006）。粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差曲線的峰值越高代表標(biāo)準(zhǔn)偏差越大，樣品在該粒級(jí)含量的波動(dòng)也就更大，其對(duì)應(yīng)的粒級(jí)就是對(duì)環(huán)境變化越敏感的粒級(jí)。從圖5中可以看出，普魯剖面的粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差曲線中有144 μm、75 μm和19 μm三個(gè)敏感粒級(jí)，大致對(duì)應(yīng)著細(xì)砂、極細(xì)砂和粉砂這三個(gè)組分，分界點(diǎn)約在131 μm和36 μm，細(xì)粒端和粗粒端都沒(méi)有明顯的峰值。而細(xì)砂組分和極細(xì)砂組分之間的界限也并不明顯，因此，將這兩個(gè)組分合并在一起，作為細(xì)砂組分（＞36 μm）；而將＜36 μm作為粉砂組分。

在粒度頻率分布曲線（圖2）中，＞36 μm和＜36 μm兩個(gè)組分的分異并不明顯。＞36 μm含量很高，有明顯的主峰；而＜36 μm含量較低，且沒(méi)有明顯的峰值。說(shuō)明＞36 μm的組分與主要的搬運(yùn)動(dòng)力有關(guān)，且強(qiáng)度較大，甚至掩蓋了＜36 μm組分在頻率分布曲線中的特征。

圖5 粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差曲線Fig.5 Standard deviation curve of grain-size classes in Pulu prof le

4 討論與結(jié)論

粒度的變化主要受物源，沉積環(huán)境和搬運(yùn)動(dòng)力的影響。昆侖山北坡黃土是塔克拉瑪干沙漠的同源異相沉積（方小敏等，2001），沙漠的進(jìn)退控制著近源黃土沉積中顆粒的變化，尤其是砂含量變化（丁仲禮，1999），解釋黃土粒度波動(dòng)的意義需要考慮沙漠范圍變化的影響。塔克拉瑪干沙漠位于塔里木盆地之中，周?chē)桓呱胶透咴h(huán)繞，限制了沙漠的擴(kuò)張，即使在末次盛冰期，塔克拉瑪干沙漠的范圍也僅向南擴(kuò)張了60～100 km（Lu et al，2003）。表明晚第四紀(jì)以來(lái)，塔克拉瑪干沙漠的范圍沒(méi)有發(fā)生大規(guī)模的變化，為昆侖山北坡的黃土沉積提供了相對(duì)穩(wěn)定的物源，在普魯剖面中表現(xiàn)為＞63 μm組分的含量波動(dòng)較小。此外，沙漠南緣的荒漠帶（Zu et al，2008）以及山前的沖、洪積扇（孫繼敏，2004）也為昆侖山北坡的黃土沉積提供了大量的沙塵物質(zhì)。不同的物質(zhì)來(lái)源會(huì)影響黃土中粒度的構(gòu)成，但是在研究區(qū)域，不論是近地面的環(huán)流風(fēng)場(chǎng)，還是春夏頻發(fā)的沙塵暴，都會(huì)將不同源區(qū)沙塵進(jìn)行充分混合（昝金波等，2011），因而在本區(qū)域的研究中，可以將其視為同一物源。

在黃土沉積之后，適宜的水熱條件以及地表植被的作用，都會(huì)對(duì)黃土進(jìn)一步改造。黃土的成壤作用已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)同，并且成壤作用會(huì)改變黃土的粒度特征，使細(xì)粒組分顯著增加（孫有斌等，2002；孫東懷，2006）。在黃土高原地區(qū)，黃土的成壤作用由東南向西北減弱，與等降水量的遞減趨勢(shì)一致（夏敦勝等，2007；王飛等，2012），說(shuō)明有效的降水對(duì)成壤有著顯著作用。受地理位置和地形影響，研究區(qū)域氣候極端干旱，據(jù)克里雅河上游努買(mǎi)提蘭干站47年的實(shí)測(cè)水文氣象資料，多年平均降水量為126 mm，只有個(gè)別年份超過(guò)200 mm（黃玉英等，2008）。由于缺乏有效的降水，在普魯剖面中并不能夠觀測(cè)到明顯的古土壤層，百分比頻率磁化率（χfd%）的低值、CaCO3含量的變化以及電鏡掃描的結(jié)果都表明，黃土在沉積后沒(méi)有明顯的成壤作用。

昆侖山北坡黃土的物質(zhì)主要來(lái)源于塔克拉瑪干沙漠，山前的沖、洪積扇以及荒漠帶。在沉積后成壤作用微弱，黃土粒度主要反映搬運(yùn)動(dòng)力的強(qiáng)度變化。從地理位置上看，普魯剖面距離塔克拉瑪干沙漠南緣100多公里，但是海拔相差近2000多米，因此沙塵的傳輸需要較強(qiáng)的搬運(yùn)動(dòng)力。以往的研究認(rèn)為，塔里木盆地內(nèi)的東北向“倒灌東風(fēng)”和西北向弱西風(fēng)在于田一帶輔合為強(qiáng)大的輔合上升氣流（張家寶等，1987），攜帶大量的粉塵物質(zhì)堆積于昆侖山北坡（方小敏等，2001）。但是，新的研究結(jié)果表明克里雅河流域是塔里木盆地內(nèi)近地面風(fēng)場(chǎng)最弱的區(qū)域（Zu et al，2008），可能以攜帶粉砂組分（＜36 μm）為主，不能將較粗的細(xì)砂組分也吹揚(yáng)起來(lái)。在塔里木盆地南緣，除了存在近地面環(huán)流風(fēng)場(chǎng)外，另一種風(fēng)動(dòng)力更不容忽視，作為我國(guó)沙塵暴最為頻發(fā)的地區(qū)，盆地南緣和昆侖山北坡沙塵暴的年平均日數(shù)可達(dá)13～35 d，持續(xù)時(shí)間較周邊地區(qū)都更長(zhǎng)（王旭等，2003），因而能夠?qū)⒏值募?xì)砂組分（＞36 μm）搬運(yùn)至海拔高出盆地2000多米的昆侖山北坡，并且搬運(yùn)能力更強(qiáng)。

綜上所述，昆侖山北坡黃土顆粒較粗，是沙漠的近源沉積，在長(zhǎng)期極端干旱的沉積環(huán)境下，成壤作用弱，黃土的粒度特征得到較好保存，記錄了風(fēng)動(dòng)力的變化。和田至于田一帶主要受到較弱地面盛行風(fēng)場(chǎng)影響，以及春夏季節(jié)頻發(fā)的強(qiáng)沙塵暴作用。對(duì)普魯剖面黃土的粒級(jí)–標(biāo)準(zhǔn)偏差分析表明，黃土粒度主要由粉砂組分（＜36 μm）和細(xì)砂組分（＞36 μm）組成。依據(jù)不同粒度組分的搬運(yùn)動(dòng)力不同，粉砂組分（＜36 μm）可能與較弱的地面盛行風(fēng)場(chǎng)有關(guān)，而細(xì)砂組分（＞36 μm）則主要由盆地南緣頻發(fā)的沙塵暴搬運(yùn)。并且在昆侖山北坡，沙塵暴對(duì)黃土物質(zhì)的搬運(yùn)比環(huán)流風(fēng)場(chǎng)的作用更為重要。

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Grain-size characteristics of Kunlun Mountains loess and its environmental implication

LIU Jia-bo, WEN Yang-lei, ZHAO Shuang, LI Guan-hua, JIA Jia, WEI Hai-tao, XIA Dun-sheng
(Key Laboratory of Western China's Environmental Systems, Ministry of Education of People's Republic of China, Collaborative Innovation Centre for Arid Environments and Climate Change, Lanzhou University, Lanzhou 73000, China)

The Kunlun Mountains loess, depositing on the southern of Tarim basin where formed the extensive Taklimakan desert, have recorded evolutions of desert and wind power. Although the loess here has great potential in paleoclimate research, much less studies have been done by contrast with China Loess Plateau. In this paper, we discuss bulk grain-size at length on a 29 m prof le locate in the northern slope of Kunlun Mountains. The results illustrate that Kunlun Mountains loess is much coarser than other areas and its medium diameter (Md) changes about from 32 μm to 50 μm, which is mainly due to closing to the Taklimakan desert and weak pedogenesis. Previous researches have indicated that the Taklimakan desert tend to be steady since the Late Quaternary, and this could be inferred from the slight f uctuation of grain-size in this prof le. Consequently, we attribute f uctuation of grain-size in this profile to wind power changes. Based on calculating standard deviation of each grain-size class, we identify two sensitive sedimentary components, silty sand group whose grain-size is less than 36 μm, and f ne sand group whose grain-size is over 36 μm. As different strength of wind power has different transporting capacity, the silty sand (＜ 36 μm) group is more likely carried by weak prevailing wind, and f ne sand (＞36 μm) group is carried by frequent sand storm. Moreover, the sand storm may play a more important role in dust transporting than we used to realised in Southern Taklimakan desert, but which still need to be further studied.

Kunlun Mountains loess; grain-size; sensitive fraction

P532

：A

：1674-9901(2014)02-0076-09

10.7515/JEE201402004

2013-12-20

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目（2010CB950202）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41130102，41071125）

夏敦勝，E-mail: dsxia@lzu.edu.cn