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中亚地区盛行的西风环流是联系北大西洋与东亚季风区重要的气候纽带,中亚地区分布的黄土真实地记录了中亚干旱区气候变化、沙漠演化以及大气环流信息。中亚黄土的古气候研究对于了解北大西洋地区与东亚季风区气候变化的关系和气候相互作用机制,以及亚洲内陆干旱化过程有着重要意义。本研究对中亚东部地区南北向展布的昆仑山北坡亚门,伊犁盆地肖尔布拉克以及塔城盆地库尔托别三个黄土剖面样品分别进行粒度、磁化率、磁化率各向异性以及重矿物指标的综合分析,探讨中亚新疆地区黄土沉积物重矿物指标的控制因素及其物源意义,分析了中亚黄土的形成机制与过程,解译古大气环流的演化规律。主要获得了以下成果与新认识: 1)年代学和地层对比研究表明这三个剖面为末次冰期以来的黄土沉积。其中亚门黄土剖面为全新世以来的黄土堆积,肖尔布拉克黄土剖面为深海氧同位素2阶段(MIS2)以来的黄土堆积,库尔托别黄土剖面为MIS3阶段以来的黄土堆积。 2)黄土粒度特征揭示沉积过程的复杂性。亚门黄土主要以双峰的分布为主,肖尔布拉克黄土除了弱古土壤层以三峰的分布为主之外,其余层位也均以双峰的分布为主。库尔托别黄土在上部的现代土壤层和黄土层中主要以三峰的分布为主,而10.5m以下的弱古土壤层和古土壤层中则以双峰的分布为主。肖尔布拉克黄土的粒度端元组分分析表明了伊犁黄土主要有三种沉积动力过程(即EM1、EM2和EM3)。EM2(众数粒径为75.29μm)代表与近地面风有关的近距离搬运过程,该过程对气候变化较为敏感;EM1(21.22μm)代表与西风环流有关的远距离悬浮搬运过程;EM3(47.5μm)代表在搬运过程中粗颗粒磨蚀碰撞的过程。EM2组分记录了MIS2阶段H2事件、H1事件以及YD事件。亚门以及库尔托别黄土剖面粒度分别记录了全新世期间发生在北大西洋地区的9次冷的气候事件和H3、H4、H5以及H5a事件。这些表明了末次冰期以来新疆地区气候与北大西洋气候的遥相关。 3)磁化率特征分析表明,亚门和肖尔布拉克黄土剖面的磁化率主要记录了源区的信号和风力强度的变化;库尔托别黄土现代土壤层磁化率主要反映了成壤强度的变化,黄土以及弱古土壤层主要记录了源区的信号和风力强度的变化,古土壤层磁化率可能表明了湿度过剩导致还原的成土环境。 4)磁化率各向异性揭示了MIS3b时期塔城地区显著的风向和物源的变化。库尔托别黄土磁化率各向异性记录表明MIS3阶段以来古风向主要为东南风,西伯利亚高压强度和位置可能主要控制着塔城黄土的沉积。MIS3b时期,可能由于冰川的前进使得传输粉尘的方向发生了由东南向西南显著地变化。H5事件期间,由于强的西伯利亚高压阻碍了西风对天山地区的水汽输送,冰川退缩,西南风迅速地消失。 5)中亚黄土的重矿物很少受到化学风化作用的影响,是一个非常有潜力的物源分析指标。亚门黄土主要重矿物相对含量的变化趋势与平均粒径的变化趋势一致,可能表明了全新世以来,亚门黄土的物源较为稳定。库尔托别黄土剖面除MIS3b阶段以外,主要重矿物相对含量与中值粒径的变化趋势一致,可能表明了MIS3b时期黄土沉积物源发生了变化。而MIS3b阶段之外的其他的沉积阶段,黄土沉积物源相对稳定。