張新毅， 范小露， 田明中

（1.阜陽(yáng)師范大學(xué)歷史文化與旅游學(xué)院地理系，安徽 阜陽(yáng) 236037；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083）

巴丹吉林沙漠作為阿拉善沙漠的主體，南起青藏高原東北緣，北鄰蒙古戈壁，深入我國(guó)西北內(nèi)陸干旱區(qū)腹地，是研究亞洲內(nèi)陸干旱化等古環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題的典型區(qū)域。同時(shí)，作為東亞季風(fēng)環(huán)流與西風(fēng)環(huán)流的過(guò)渡區(qū)域，是響應(yīng)氣候變化的敏感場(chǎng)所，借助高分辨率沉積剖面重建第四紀(jì)以來(lái)古環(huán)境可深入挖掘干旱區(qū)氣候變化特征及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制［1-2］。以巴丹吉林沙漠為研究對(duì)象，目前諸多學(xué)者的研究主要著眼于沙山［3-7］、砂楔［8］、鹽湖［9-10］、洪泛沉積物［11］、表層風(fēng)沙［12-13］、鈣華［14］等方面，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行古環(huán)境演化、古氣候變遷、古風(fēng)向、沙漠物源、地下水補(bǔ)給等問(wèn)題的探討。沉積剖面作為響應(yīng)古環(huán)境與古氣候變化的真實(shí)記錄，是第四紀(jì)地質(zhì)研究的絕佳對(duì)象與直觀窗口，巴丹吉林沙漠以查格勒布魯剖面研究最為深入?；谥髁吭?、微量元素、粒度等高分辨率指標(biāo)，結(jié)合14C 等建立的年代框架，研究發(fā)現(xiàn)查格勒布魯剖面記錄了中更新世以來(lái)巴丹吉林沙漠經(jīng)歷了25 個(gè)干寒與暖濕旋回［15］。晚更新世期間巴丹吉林沙漠干濕環(huán)境取決于東亞夏季風(fēng)盛衰變化，西風(fēng)環(huán)流所攜帶水汽無(wú)法抵達(dá)沙漠所在區(qū)域［16］，全新世巴丹吉林沙漠干濕氣候變化受北半球太陽(yáng)輻射持續(xù)減弱影響［17］，反映了千年尺度的氣候波動(dòng)與東亞季風(fēng)環(huán)流波動(dòng)的藕合關(guān)系［18］。已有的沉積記錄或湖泊巖芯研究多偏重全新世以來(lái)的氣候變化過(guò)程，而對(duì)晚更新世的研究相對(duì)較少。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)另一代表性剖面——巴潤(rùn)寶日陶勒蓋（BRBG）剖面進(jìn)行深入的挖掘，團(tuán)隊(duì)前期研究已建立該剖面的年代框架［19］和地球化學(xué)指標(biāo)［20］，本研究將通過(guò)薄片礦物學(xué)、X 射線衍射（XRD）半定量、粒度測(cè)定等方法，深入挖掘巴丹吉林沙漠晚更新世沉積物的礦物學(xué)特征，如磨圓度、分選性、成分、粒徑等，在此基礎(chǔ)上結(jié)合礦物結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度探究沉積環(huán)境變化與環(huán)境響應(yīng)機(jī)制。

1 研究區(qū)及剖面概況

巴丹吉林沙漠位于阿拉善高原腹地，東北的宗乃山、東南的雅布賴山、西南的北大山和合黎山從3個(gè)方向形成圍攏之勢(shì)，造就了巴丹吉林沙漠獨(dú)有的簸箕形地貌特征，而西北的黑河流域沖積扇則成為沙漠的主要物源區(qū)。研究區(qū)行政區(qū)屬內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟阿拉善右旗，地勢(shì)總體呈南高北低、西高東低，西南與東南分別被北大山與雅布賴山圍攏，平均海拔900～2200 m，為典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候。降雨主要集中于酷熱夏季，冬季寒冷干燥，年均氣溫8.4 ℃，1、7 月平均氣溫分別為-8.6 ℃和23.7 ℃，日照充足，蒸發(fā)量大。BRBG剖面位于巴丹吉林沙漠東南緣（39°36′04″N，102°28′38″E；剖面臺(tái)地地表海拔1294 m）（圖1a），西鄰BRBG 剖面鳴沙山，緊挨一淺水位現(xiàn)代沙漠鹽湖（湖面海拔約1275 m），剖面位于臺(tái)地露頭邊緣，地表有植被發(fā)育（圖1b～c）。

根據(jù)野外露頭宏觀顏色及粒度等特征，剖面可分為3 層：上層（0～35 cm）含有大量鈣質(zhì)根管，為一套棕黃色砂土沉積，細(xì)砂為主，含少量粉砂與黏土；中層（35～200 cm）為中細(xì)砂，呈綠灰色，含水豐富，故而壓實(shí)作用明顯，鈣質(zhì)根管含量銳減；下層（200～280 cm）為灰紅色粗粒砂層，與附近高大沙山迎風(fēng)面沙粒特征大致相當(dāng)［20］。前期研究在剖面35 cm、70 cm、150 cm和200 cm共取4個(gè)光釋光（OSL）樣品，測(cè)年結(jié)果分別為（41.0±3.4）ka、（54.7±4.4）ka、（59.5±5.0）ka 和（66.8±5.8）ka［19］（圖1d），本文在此年代框架基礎(chǔ)上開(kāi)展深入的礦物學(xué)特征研究。礦物學(xué)研究主要采用薄片觀察、XRD半定量及粒度分析等方法。野外采集薄片樣共18 件：上層3 件，每件間隔10 cm；中層10件，每件間隔20～30 cm；下層5件，每件間隔20～25 cm。因35 cm和200 cm指示明顯的分層特征，故而在35 cm 上下5 cm 處各取樣一次，200 cm 處取樣外，在190 cm 加樣1 個(gè)，以確保結(jié)果的精確與可靠。XRD采樣平均間隔為15 cm，其中35 cm界線上下間隔分別為5 cm 和10 cm，200 cm 界線上下20 cm 內(nèi)均以10 cm 為間隔取樣，共采集樣品22個(gè)。粒度樣為每間隔5 cm取一次樣，共取樣56個(gè)。

圖1 研究區(qū)及剖面概況Fig.1 General characteristics of the study area and section

2 研究方法

通過(guò)薄片觀察可獲得沉積物內(nèi)礦物種類、含量、尺寸、分選、磨圓等基本信息［21］。風(fēng)干樣品利用樹(shù)膠凝結(jié)切片，在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）磨片室制成偏光薄片，而后在XRD掃描分析實(shí)驗(yàn)室利用偏光顯微鏡對(duì)沉積物薄片進(jìn)行觀察，對(duì)照各礦物的晶體光學(xué)特征進(jìn)行礦物鑒定，并對(duì)各個(gè)樣品中代表性礦物進(jìn)行拍照，共完成18件薄片的鏡下觀察。

礦物定量分析采用XRD粉晶衍射，H2O2溶解樣品中有機(jī)質(zhì)，風(fēng)干后樣品粉碎至350目，在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）粉晶衍射實(shí)驗(yàn)室粘靶測(cè)試，所用測(cè)試儀器為SmartLab 型X 射線粉晶衍射儀，測(cè)試誤差小于2%。所用靶為Cu 靶，測(cè)試電壓45 kV，電流200 mA，室溫25 ℃，濕度56%。共測(cè)試樣品22 個(gè)，詳細(xì)原理、方法及測(cè)試流程見(jiàn)黃繼武等［22］研究。

沉積物粒度實(shí)驗(yàn)完成于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）粒度分析實(shí)驗(yàn)室，所用儀器為Mastersizer 2000 型激光粒度分析儀，測(cè)量精度優(yōu)于2%，可測(cè)粒度范圍為0.03～2000 μm。實(shí)驗(yàn)共完成56 個(gè)樣品的粒度測(cè)試分析，樣品前處理依據(jù)Zhao 等［23］的處理方法，根據(jù)粒度粗細(xì)適量取樣，添加分散劑并經(jīng)超聲震蕩分散樣品，加入H2O2去除有機(jī)質(zhì)，冷卻加入稀鹽酸去除碳酸鹽，蒸餾水稀釋去除上清液至溶液呈中性，取懸濁液上機(jī)測(cè)試。

3 結(jié)果與分析

3.1 顯微鏡下礦物特征

第四紀(jì)沉積物由于總體顆粒較細(xì)，肉眼直接觀察僅可以識(shí)別沉積層位的色度、相對(duì)含水量及有無(wú)植物根管等宏觀特征，不足以了解各層沉積物的微觀具體特征，通過(guò)將松散沉積物制成薄片借助顯微鏡觀察的方法可以更加直觀地將礦物自身特征呈現(xiàn)出來(lái)，如礦物分選性、磨圓度、穩(wěn)定礦物百分比等。BRBG 剖面晚更新世沉積物鏡下特征顯示，在剖面200 cm 處沉積物礦物特征存在明顯突變（圖2）。就分選性而言，0～200 cm剖面碎屑礦物粗細(xì)大小混雜，分選性差，指示搬運(yùn)動(dòng)力較弱；200～280 cm碎屑礦物大小趨于均勻，分選性好，指示搬運(yùn)動(dòng)力條件較強(qiáng)。沉積物磨圓度顯示，0～200 cm碎屑礦物多為棱角狀-次棱角狀，磨圓度差，指示搬運(yùn)距離近，為近物源供給；200～280 cm 碎屑礦物顆粒多呈次棱角至次圓狀，個(gè)別呈圓狀，如255 cm 沉積物薄片視野中出現(xiàn)圓度極高礦物，磨圓度較好，指示為遠(yuǎn)距離搬運(yùn)，物源供給區(qū)距離沉積地較遠(yuǎn)。礦物種類及含量特征顯示，0～200 cm 除大顆粒碎屑礦物外，在碎屑礦物之間散布一定含量的粒徑細(xì)小的粘土礦物，致使該層位礦物呈現(xiàn)混雜狀態(tài)；200～280 cm多為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石等大顆粒穩(wěn)定礦物，顆粒細(xì)小的粘土礦物含量大幅減少，總體呈現(xiàn)礦物顆粒邊界及表面形態(tài)清晰、含量穩(wěn)定等特征（圖2）?？傮w而言，剖面200 cm 以下礦物成分成熟度較高，結(jié)構(gòu)成熟度亦較高，但200 cm以上則顯示出相反的礦物學(xué)特征，指示在剖面200 cm處，即66.8 ka前后，剖面所在位置沉積環(huán)境發(fā)生了變化。

圖2 BRBG剖面（10～280 cm）沉積物顯微鏡下特征Fig.2 Sediment feature of BRBG section(10-280 cm)under the microscope

3.2 XRD礦物定量分析

通過(guò)XRD 分析可以獲得沉積物的礦物半定量信息，識(shí)別出主要礦物的種類及含量。諸多礦物的種類與含量可以直觀反映其所處環(huán)境信息，如長(zhǎng)英質(zhì)礦物、粘土礦物等。BRBG 剖面XRD 分析結(jié)果如下：

長(zhǎng)英質(zhì)礦物（如石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石等）穩(wěn)定性相對(duì)較強(qiáng)，其含量多少在一定程度上可反映沉積物被搬運(yùn)至沉積環(huán)境過(guò)程中所經(jīng)歷的距離和搬運(yùn)營(yíng)力的類型。剖面從底到頂長(zhǎng)英質(zhì)礦物均為主要礦物，但各層含量不盡相同。200～280 cm長(zhǎng)英質(zhì)礦物含量為95%～100%；35～200 cm長(zhǎng)英質(zhì)礦物含量為85%～97%；0～35 cm 長(zhǎng)英質(zhì)礦物含量為65%～85%（圖3）。可見(jiàn)，在200 cm 以下長(zhǎng)英質(zhì)礦物占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)含量，與風(fēng)力搬運(yùn)的風(fēng)沙沉積礦物組成特征一致。

圖3 BRBG剖面沉積物XRD礦物定量分析結(jié)果Fig.3 XRD analysis results of BRBG section sediments

沉積物中粘土礦物含量與種類能很好地反映風(fēng)化作用類型與環(huán)境演變背景，是氣候變化的敏感指標(biāo)。伊利石由長(zhǎng)石、云母等鋁硅酸鹽礦物風(fēng)化脫鉀而成，在溫暖濕潤(rùn)條件下，伊利石可以繼續(xù)脫鉀形成蒙脫石，最終轉(zhuǎn)化為高嶺石［24］。因此，寒冷干旱的氣候條件更利于伊利石的保存。高嶺石在粘土礦物中含量一般較少，但其含量增加能準(zhǔn)確地反映環(huán)境條件向溫暖濕潤(rùn)方向轉(zhuǎn)變［25］。剖面200 cm以下粘土礦物含量較少，出現(xiàn)多為高嶺石，含量在3%～5%之間，僅在265 cm處出現(xiàn)伊利石與高嶺石共生組合；0～200 cm大量存在伊利石與高嶺石共生現(xiàn)象，且粘土礦物含量增加，含量3%～10%，多數(shù)層位含量在5%左右，100 cm 和135 cm 處含量最高（10%）（圖3），表明環(huán)境相對(duì)溫暖濕潤(rùn)。

伴隨湖泊鹵水礦化度的提高，不同類型的碳酸鹽礦物和蒸發(fā)巖礦物會(huì)逐漸析出，其順序一般為碳酸鹽礦物（如方解石）、硫酸鹽礦物（如石膏、芒硝）、氯化物礦物（如石鹽）［26］，該礦物析出順序在一定程度上指向湖泊蒸發(fā)作用增強(qiáng)和湖水鹽度升高。剖面XRD結(jié)果顯示在100 cm以上出現(xiàn)方解石，且由下向上方解石含量呈增加趨勢(shì)，從100 cm 處的3%增加至5 cm處的20%，指示湖泊水體朝著咸化方向發(fā)展。此外，80 cm 處出現(xiàn)了蒸發(fā)巖礦物石膏，但80 cm上下并無(wú)石膏析出，指示湖水咸化程度達(dá)到了一個(gè)極大值點(diǎn)。

3.3 沉積物粒度特征

沉積物粒度組成是反映沉積物環(huán)境的重要參考指標(biāo)，比如依據(jù)風(fēng)成沉積物粒度特征可判斷區(qū)域風(fēng)力強(qiáng)弱變化、氣候濕度變化、沉積環(huán)境等信息［27-28］，湖泊沉積物粒度可反映水動(dòng)力強(qiáng)弱、降水多少、湖泊水位高低、湖水鹽度等信息［29-30］?；诮y(tǒng)計(jì)分析，BRBG剖面沉積物各層段各粒級(jí)成分含量變化見(jiàn)圖4。剖面中上層（35～200 cm 為中層，0～35 cm 為上層）以細(xì)砂為主，平均含量分別為56.32%和61.51%，而下層則以中砂為主，平均含量為65.33%，剖面自下而上呈現(xiàn)顆粒變細(xì)的趨勢(shì)。粗砂在下層（200～280 cm）含量較高，平均值達(dá)14.43%，向上驟然降低，中上層的平均含量分別為2.82%和0.15%。粉砂含量呈現(xiàn)與粗砂截然相反的特征，下層含量極低（平均值為0.07%），而中上層含量則較高，分別為8.03%和6.03%。與粉砂含量特征相似，下層不含黏土，中上層黏土平均含量分別為0.73%和0.02%，相對(duì)而言中層黏土含量最高。在各粒級(jí)含量比重方面：中層與上層依次為細(xì)砂＞中砂＞粉砂＞粗砂＞黏土；下層與中上層差異性較大，依次為中砂＞細(xì)砂＞粗砂＞粉砂＞黏土。此外，來(lái)自剖面附近的沙山鳴沙參照樣的粒度組成特征與BRBG 剖面下層相似，以中砂為主要組分。

粒度頻率曲線可直觀展示樣品的粒度分布特征。BRBG 剖面上層沉積物頻率曲線呈微正偏態(tài)，偏態(tài)系數(shù)為0.07～0.33，峰值集中于200 μm附近，屬細(xì)砂范圍，峰值細(xì)砂含量7.94%～10.68%（圖5a）；中層同上層相似，亦呈微正偏態(tài)，偏態(tài)系數(shù)居于0.08和0.49 之間，峰值粒徑為200～252 μm，屬細(xì)砂中粗粒徑范疇，峰值對(duì)應(yīng)含量為7.51%～10.86%（圖5b）；下層呈對(duì)稱分布，峰值為317～356 μm，對(duì)應(yīng)中砂粒徑，峰值對(duì)應(yīng)含量9.45%～15.68%（圖5c）。總體而言，各層沉積物均呈單峰態(tài)，指示各層沉積物源穩(wěn)定，但下層與中上層間存在明顯的物源變化。此外，參照樣沙山鳴沙峰值粒徑317 μm，可見(jiàn)下層沉積物與沙山鳴沙呈相似的頻率分布特征（圖5d）。

圖5 BRBG剖面沉積物粒度頻率曲線Fig.5 Grain size frequency curve of BRBG section sediments

數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)離差對(duì)應(yīng)粒度的分選系數(shù)，此系數(shù)是標(biāo)定沉積物粒度集中度的重要參數(shù)，分選系數(shù)越小指示沉積物分選性越好，BRBG剖面沉積物分選性特征如下：上層分選系數(shù)（σ）介于0.55～1.03 之間，屬較好（0.50≤σ＜0.71）、中等（0.71≤σ＜1.00）和差（1.00≤σ＜2.00）3 個(gè)等級(jí)范疇；中層分選性與上層相仿；下層分選系數(shù)為0.40～0.67，分選性分級(jí)為好（0.35≤σ＜0.50）和較好（0.50≤σ＜0.71）。可見(jiàn)，以200 cm 分界線，下層與中上層所反映的沉積環(huán)境存在較大差異。

圖4 BRBG剖面蒙賽爾色卡比對(duì)（MSCC）與各典型組分對(duì)比關(guān)系Fig.4 MSCC and typical components content of BRBG section

4 討論

不同沉積環(huán)境在沉積物粒度頻率曲線及峰值大小表現(xiàn)出明顯的差異性，利用將今論古原則，對(duì)比現(xiàn)代沉積環(huán)境中沉積物特征是分析推斷剖面不同層段沉積環(huán)境的有效方法［31］。以黑河和石羊河為代表的河流沉積物呈雙峰式，峰值粒徑范圍分別為5～10 μm 和80～400 μm［32］；以巴丹吉林沙漠和科爾沁沙地為代表的風(fēng)沙沉積為單峰模式，分選好，峰值粒徑為200～300 μm［33］；湖泊沉積物空間變化差異大，類型復(fù)雜，特點(diǎn)為分選性差［34］。BRBG剖面沉積物粒度頻率曲線各段均為單峰模式，指示了單一的物源供給特征，但整個(gè)剖面呈現(xiàn)明顯的2 段式特征，即200 cm上下沉積物特征存在明顯變化。200～280 cm 粒度較粗，以中砂為主，分選性好，不含黏土，峰值粒徑為317～356 μm，與風(fēng)沙沉積的峰值粒徑相近。此外，下層沉積物與就近所采沙山鳴沙的峰值粒徑（317 μm）一致，共同指示了下層（200～280 cm），即BRBG 剖面所處位置在66.8 ka 之前為風(fēng)沙沉積環(huán)境。0～200 cm 以細(xì)砂為主，峰值粒徑從200 cm 向上有逐漸變小的趨勢(shì)，從252 μm 逐步減小至200 μm，磨圓度差，分選性差，高嶺石、伊利石等粘土礦物增多，故而推斷中上層為湖相沉積，即66.8 ka 之后在風(fēng)沙層之上發(fā)育沙漠湖泊。此外，BRBG剖面前期研究成果顯示剖面200 cm 以下呈現(xiàn)粗粒度、低黏土含量、高磁化率等特征，同樣指示了風(fēng)沙沉積環(huán)境［19］。200 cm 以上呈現(xiàn)細(xì)粒沉積物殘留組分高Sr/Ca值，酸溶組分及殘留組分低Ba含量，指示了溫暖濕潤(rùn)的湖泊沉積環(huán)境，化學(xué)風(fēng)化增強(qiáng)［20］。

根據(jù)瓦爾特相律，只有橫向上成因相近且緊密相鄰發(fā)育著的沉積相，方可原生地在縱向上依次疊置。BRBG 剖面所在位置為巴丹吉林沙漠東南緣，臨近雅布賴山，但已是深入沙漠腹地，不存在沖洪積沉積，故而主要有兩種沉積類型：風(fēng)沙沉積和鹽湖沉積。BRBG 剖面200 cm 以下為風(fēng)沙沉積，200 cm以上至地表為湖相沉積，這種沉積相的變化指示原本風(fēng)沙沉積基底之上發(fā)育了湖泊。結(jié)合現(xiàn)代沙丘發(fā)育演化特征，BRBG 剖面沉積相的變化可能有兩種主要成因：（1）沙山移動(dòng)，即沙漠地區(qū)的活動(dòng)沙山可以在風(fēng)力的作用之下發(fā)生位置的遷移，受風(fēng)力作用侵蝕與搬運(yùn)作用，沙山位置會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致與之伴生的沙山間湖泊面積發(fā)生變化［35］，這種沉積環(huán)境的變化主要與區(qū)域主導(dǎo)風(fēng)向及沙山-湖泊相對(duì)位置等因素相關(guān)。（2）鹽湖水位上漲，即由于氣候變化等因素導(dǎo)致區(qū)域水量補(bǔ)給大幅增加，原本的鹽湖因?yàn)樗吭黾?，湖泊面積擴(kuò)大，水位升高，原本非湖泊區(qū)域被湖泊覆蓋，后續(xù)沉積一套湖相沉積層［36］。沙山遷移主要受控于風(fēng)力侵蝕與搬運(yùn)，迎風(fēng)坡中下部沉積物被剝蝕向沙山上部搬運(yùn)，沙山在縱向上生長(zhǎng)的同時(shí)其背風(fēng)坡不斷接受重力作用堆積，最終導(dǎo)致沙山沿著區(qū)域主風(fēng)向遷移。BRBG剖面所在區(qū)域自晚更新世開(kāi)始地表盛行風(fēng)為西北風(fēng)［7］，現(xiàn)代風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果亦支持該結(jié)論［37］。BRBG 剖面位于BRBG剖面鳴沙山東南（圖1b），與鹽湖共同位于沙山的背風(fēng)坡一側(cè)，且鹽湖位于沙山與沉積剖面之間（圖1c），若遵循沙山遷移理論，BRBG 剖面鳴沙山應(yīng)向東南方向遷移，即朝鹽湖和剖面方向遷移。雖不排除現(xiàn)今地貌格局已是沙山遷移后的結(jié)果，即BRBG剖面鳴沙山向東南方向遷移，導(dǎo)致原鹽湖面積發(fā)生了變化，但無(wú)法解釋剖面湖相沉積層與現(xiàn)今鹽湖的相對(duì)位置關(guān)系。從野外宏觀地貌格局（圖1b）和地貌單元的相對(duì)位置關(guān)系來(lái)看，剖面與沙山之間2 個(gè)鹽湖應(yīng)是地質(zhì)歷史時(shí)期某個(gè)大湖的2 個(gè)殘留單元，相對(duì)于現(xiàn)今鹽湖湖面高出十余米的剖面所在臺(tái)地?fù)?jù)推測(cè)應(yīng)是一個(gè)湖心島。換言之，BRBG 剖面上部2 m厚的湖相沉積層更可能是地質(zhì)歷史時(shí)期鹽湖水位上漲所致，是區(qū)域氣候變化的結(jié)果。

晚更新世巴丹吉林沙漠地區(qū)主要受東亞季風(fēng)環(huán)流影響，風(fēng)沙活動(dòng)占據(jù)主導(dǎo)［7］。換言之，若東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)，影響范圍擴(kuò)大，其西部邊緣區(qū)可越過(guò)黃土高原抵達(dá)巴丹吉林沙漠，深入西部干旱區(qū)，給沙漠帶來(lái)降水，湖泊發(fā)育，沙漠界線北退；反之，東亞夏季風(fēng)影響區(qū)域大幅縮減，水汽無(wú)法傳輸至巴丹吉林沙漠地帶，鹽湖干涸，沙漠界線南進(jìn)。BRBG剖面東北的查格勒布魯剖面記錄在75～10 ka 間存在14個(gè)沙漠與湖相旋回［38］，如此高頻度的干濕變化恰恰是東亞季風(fēng)系統(tǒng)（尤其是東亞夏季風(fēng)）在千年尺度上波動(dòng)的直觀反映。BRBG剖面所記錄的沉積區(qū)在66.8 ka前后由沙漠向湖相轉(zhuǎn)變，應(yīng)屬其中一次較為典型的東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)的體現(xiàn)，季風(fēng)增強(qiáng)幅度在末次冰期應(yīng)屬最強(qiáng)序列，在沉積區(qū)發(fā)育大型湖泊，湖泊水位在66.8 ka 后從低洼區(qū)淹沒(méi)200 cm 處分界線后仍持續(xù)上升。從野外宏觀地貌特征和測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)看，BRBG 剖面西側(cè)2個(gè)鹽湖湖面海拔約1275 m，剖面頂部臺(tái)地海拔1294 m，該時(shí)期水位上升至少19 m左右，湖相臺(tái)地乃是下伏沙丘被大湖淹沒(méi)后逐漸沉積所致。值得注意的一點(diǎn)是，剖面從200 cm處開(kāi)始發(fā)育沙漠湖泊，但在湖泊發(fā)育初期（剖面200～180 cm）呈現(xiàn)粗砂、粉沙和黏土沉積同時(shí)快速增加，然后粗砂沉積逐步減少，粉沙和黏土比例繼續(xù)逐步增加的趨勢(shì)；同時(shí)該段粗砂呈現(xiàn)與下層粗粒沉積物不同的特征，磨圓度大幅降低，結(jié)合BRBG剖面接近雅布賴山麓沖積扇（約10 km）這一特殊的地理位置，推測(cè)湖泊形成早期可能接受了雅布賴山區(qū)降水形成的洪水補(bǔ)給，造成剖面粗砂形態(tài)發(fā)生突變。

東亞季風(fēng)系統(tǒng)作為高低緯度間能量和水分傳輸?shù)闹匾~帶已成為氣候變化研究的重要對(duì)象，全球溫度背景是東亞夏季風(fēng)變化的首要控制因素［39］。末次冰期西北干旱區(qū)氣候呈現(xiàn)出的不穩(wěn)定性，指示了東亞夏季風(fēng)的強(qiáng)弱波動(dòng)，亦間接反映了低緯西太平洋溫度升降變化。從地球軌道尺度層面來(lái)講，相對(duì)于末次間冰期，末次冰期早期北半球高緯度地區(qū)夏季太陽(yáng)輻射由強(qiáng)漸弱［40］，繼續(xù)促進(jìn)入北大西洋的海冰減少，北大西洋底層流溫度增加，北半球高緯度溫度信號(hào)可通過(guò)北大西洋底層溫鹽環(huán)流傳輸至低緯太平洋進(jìn)而影響東亞夏季風(fēng)［41］。與此同時(shí)，現(xiàn)代氣象觀測(cè)發(fā)現(xiàn)北極海冰增加對(duì)東亞冬季風(fēng)增強(qiáng)存在增幅作用［42］，北極海冰減少對(duì)應(yīng)東亞冬季風(fēng)增幅下降，東亞冬季風(fēng)減弱，則無(wú)力阻止夏季風(fēng)北上，同時(shí)低緯西太平洋受東亞冬季風(fēng)減弱影響的反饋為溫度升高，促使洋面蒸騰作用增強(qiáng)和夏季風(fēng)持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，結(jié)果為促使東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)。

5 結(jié)論

（1）BRBG 剖面66.8 ka前后礦物學(xué)特征發(fā)生突變，具體表現(xiàn)為：66.8 ka 之前以磨圓度、分選性、穩(wěn)定性較好的中砂為主；而66.8 ka 之后為磨圓度較差、分選性一般的細(xì)砂為主，粘土礦物含量增多。

（2）BRBG 剖面所處位置在66.8 ka之前為風(fēng)沙沉積環(huán)境，66.8 ka 之后在風(fēng)沙層之上發(fā)育沙漠湖泊。

（3）66.8 ka之后巴丹吉林林沙漠東南緣發(fā)育沙漠湖泊可能為該時(shí)期東亞夏季風(fēng)顯著增強(qiáng)所致，與低緯西太平洋溫度升高相關(guān)。