西北干旱区柴达木盆地中新世以来气候环境变迁

亚洲内陆干旱化是重大前沿科学问题，关于其发生的时代、过程、原因和机理未解决，关键是我们缺少亚洲内陆精细年代控制的长序列干旱气候记录。项目通过对我国西北干旱区柴达木盆地瑙格晚新生代剖面详细的磁性地层年代学研究，结合哺乳动物化石宏观年代，建立柴达木盆地晚新生代以来精细的地层年代序列，确定哺乳动物化石所产出的具体年代，为哺乳动物生存年代及演化时间序列的研究提供依据。然后，采用沉积学、环境学分析方法（色度、有机质、CI-、CaCO3），获取柴达木盆地晚新生代以来气候环境变化的多指标记录，捕获重大的干旱气候事件，并与全球气候变化和青藏高原构造隆升事件记录进行对比分析，探讨气候变化的可能机制，为理解亚洲内陆的干旱化和我国西部环境格局的形成演化提供依据，也为预测未来我国西部生态环境的发展趋势和西部大开发政策制订提供自然环境背景资料。

新生代以来亚洲内陆干旱化的形成过程和形成机制是科学界研究的热点和焦点。本项目选取地处亚洲内陆干旱区的青藏高原东北部柴达木盆地作为研究区域，以盆地东北部瑙格新生代地层剖面为研究对象，对新生代沉积物开展详细的地层年代学、环境变化和构造演化以及二者之间关系的深入研究。在大量野外调查、采样和室内实验处理及分析等工作的基础上，取得了一定的研究成果。瑙格剖面新生代地层总厚度约3300m，包括下油砂山组、上油砂山组和狮子沟组地层。通过磁性地层学研究，在大量哺乳动物化石的宏观年代控制下建立了精细的新生代地层年代序列。该套地层地质年代为18.4-7.1Ma，其中下油砂山组年代为18.4-14.2Ma、上油砂山组年代为14.2-8.1Ma、狮子沟组年代为8.1-7.1Ma。在年代框架基础上，对沉积物进行了环境指标的定量分析，选择颜色、赤铁矿与针铁矿比值、氯离子含量、硫酸盐含量、碳酸钙含量等指标作为环境分析的替代性指标，通过高密度分析，获得了各指标详细的变化序列，揭示出研究区在13.5、11.5和8.8Ma发生了明显的气候变化，是主要的气候转型时期。同时通过对整个剖面沉积相、沉积物成分和古水流方向等分析结果，结合沉积速率的变化特征，认为研究区周围山体在18.4-7.1Ma期间共发生了四次较为强烈的构造隆升过程，分别为17.2Ma南祁连山的隆升、15.2Ma东昆仑山的活动、12.4Ma南祁连山的再次隆升和8.1Ma以后鄂拉山的抬升和温泉走滑断裂的活动。正是这些构造事件奠定了现今青藏高原东北部的构造格局。通过研究区气候变化事件与构造隆升事件发生时间的对比分析，认为研究区气候变化主要是受到全球气候变化的控制，但高原隆升对其起到了加剧和强化的作用。上述研究成果对于恢复中国西北内陆干旱区的形成过程并推断其形成机制提供了良好的资料。