末次间冰期以来黄土高原北部风成沉积中石英释光灵敏度研究

The provenance of the eolian deposits on the Loess Plateau has long been one of the most important issues. Although the luminescence sensitivity of the quartz grains of desert sands has been used in tracing provenance, it still remains uncertain about the temporal and spatial scale variations of luminescence sensitivity of loess. This research project aims to choose the eolian deposits in the northern Loess Plateau, considering the fragile ecosystem and thus sensitivity to enrironmental changes, to study the temporal fluctuations of luminescence sensitivity since the last interglaciation as well as their spatial changes for selected time spans. Together with the analysis of the dependence of luminescence sensitivity on particle size, the paleoclimatic variations,and the paleo-fire records,to constrain the characteristics of luminescence sensitivity changes on both temporal and spatial scales and to discuss the mechanism of the luminescence sensitivity variations and the potential in tracing provenance of eolian deposits.

中国黄土高原风成沉积物源研究一直是第四纪研究的热点问题之一。尽管应用石英的释光灵敏度特征对中国北方沙漠的物源研究已取得了一定成果。但是，应用该指标对黄土高原不同时空尺度物源变化规律的研究程度较低。本项目拟选取对气候比较敏感的黄土高原北部地区，研究末次间冰期以来不同粒级石英释光灵敏度随时间变化的特征，以及典型时段石英释光灵敏度的空间变化规律，结合对释光灵敏度随粒级变化的规律、古气候变化历史、火灾记录等综合地质因素的分析，探讨石英释光灵敏度时空变化机制及其物源指示意义。

中国黄土高原风成沉积物的物源研究，一直是第四纪研究的热点问题。石英释光灵敏度是一种新型的的示踪手段，并成功应用于中国北方的沙漠物源研究。但是，应用该指标对黄土高原不同时空尺度物源变化规律的研究程度较低。本项目选取了对气候比较敏感的黄土高原北部石峁剖面，首先，建立了末次间冰期以来的石峁剖面的年代序列，其次，选取了不同粒级（38-64 和 64-90μm）的石英颗粒，分析了末次间冰期以来其释光灵敏度特征。我们的研究结果表明，不同粒级的石英的释光灵敏度均表现出了古土壤中释光灵敏度值高，风成砂或黄土中释光灵敏度低，且从整体看，释光灵敏度随深度的变化趋势与磁化率的变化趋势一致。最后，本项目对比了石峁剖面和黄土高原中部的洛川剖面，石英释光灵敏度随时间变化的特征。研究发现，两个剖面的样品都表现出了古土壤中石英的释光灵敏度值更高，黄土中石英灵敏度值较低。石英的光释光和热释光的灵敏度变化趋势一致，而且热释光灵敏度的值更高。并且这种变化趋势与风成沉积物的磁化率和粒度曲线的变化趋势较一致。石英的灵敏度时间尺度上的变化可能与沙漠的进退、冰川作用导致高山物质的加入、石英颗粒被搬运-埋藏-辐照的次数有关。总之，末次间冰期以来的风成沉积的释光灵敏度的变化特征指示了受气候控制的物源的改变。