青海湖二郎剑钻孔岩芯的沉积矿物记录与古环境变化

位于青藏高原东北隅的青海湖是我国最大的内陆咸水湖，地处西南、东南季风和西风交汇带，对气候变化的响应极为敏感，是古气候环境演化和青藏高原构造隆升研究的理想场所。沉积矿物学及矿物组合特征是古环境变化研究的一个重要手段,也是近年来沉积序列划分、古环境重建和古气候对比研究中新的探索点。本项目拟以青海湖国际钻探项目获得长1100m的二郎剑钻孔岩芯为主要研究对象，开展系统的沉积矿物学研究，查明岩芯沉积物的矿物成分、含量、组合特征，追踪物源，研究青海湖形成演化过程，探讨其对高原东北部构造隆升剥蚀的指示意义。根据粒度、矿物含量和矿物组合的深度变化特征,并与其他气候代用指标进行对比，获得矿物沉积序列的古环境意义，结合古地磁年代学建立青海湖地区最近800万年以来的古气候环境演化的沉积矿物序列。这对认识青海湖地区的沉积过程、湖泊演化、亚洲季风变迁、西部内陆干旱化以及高原构造隆升和全球环境变化均具有重要意义。

本项目以青海湖国际钻探项目获得长1100m 的二郎剑钻孔岩心为主要研究对象，进行多次野外工作，开展了大量的室内分析与测试工作，共分析粒度4000余个，全岩矿物分析(XRD)1100个，粘土矿物分析380个和重矿物分析60个以及石英扫描电镜分析57个，查明岩心沉积物的矿物成分、含量、组合特征，建立青海湖地区晚新生代以来的古气候环境演化的沉积矿物序列。主要成果有：1) 重矿物和低温热年代学研究表明青海湖钻孔沉积物为近源沉积，主要来源于中-酸性岩浆岩。2）钻孔沉积物中碎屑矿物如长石和石英占主导地位；自生矿物及粘土矿物含量较低。3）钻孔粘土矿物组合主要为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石；伊利石和绿泥石含量在钻孔沉积物的粘土矿物中占绝对优势。4)各项指标反映青海湖地区晚新生代以来的气候总体上具趋冷趋干的特点，与晚新生代以来亚洲内陆气候逐渐变冷变干的趋势相吻合；但在总干旱变冷过程中仍存冷干暖湿波动频繁，并划分了5个古气候演化阶段。5）从重矿物、粘土矿物、石英和粒度等证据论述青海湖地区晚新生代的两次构造隆升事件。6）青海湖短孔揭露了西风气候与亚洲夏季风相互作用历史。项目执行过程中提出了一种新的矿物定量分析方法，该方法在定量批处理方面具有很好优势。发表署名本项目资助的论文10多篇，其中SCI论文5篇，培养（或协助指导）硕士生1名和博士生各2名，顺利完成了预定的研究任务，达到了研究目标。