西宁盆地岩石磁学记录揭示的始新世-中新世古环境演化及驱动机制

亚洲气候环境以东部湿润的季风气候区和西部干旱-半干旱区为典型特征，影响着世界上超过一半人口的生活。河湖相沉积是研究气候变化和环境演变的重要地质记录，而岩石磁学作为一种简便的方法在古气候重建中得到广泛应用。位于青藏高原东北缘的西宁盆地沉积了巨厚的跨越始新世-中新世的连续河湖相地层，是研究亚洲季风湿润气候与内陆干旱气候过渡区新生代环境演变的宝贵档案。本研究对西宁盆地关家山和西宁东复合剖面始新世至中新世厚约900 m的河湖相沉积物进行了系统的岩石磁学研究。首先，对185个泥岩或粉砂岩样品进行传统的磁化率测试，然后在其中挑选出103个样品进行柠檬酸钠-碳酸氢钠-连二亚硫酸钠(CBD)地球化学溶解实验，成功分离出了来自源区的粗颗粒碎屑磁性矿物组分以及沉积后新生成的细颗粒成壤磁性矿物组分的信号。结果显示，新生代以来，成壤作用产生的细颗粒磁性矿物含量变化与全球温度有着较好的对应关系，是影响西宁盆地沉积物磁化率变化的主要原因，碎屑组分的磁化率与全岩磁化率的比值可以半定量估计不同时间段构造或气候对磁化率的影响。始新世期间，西宁盆地气候温暖湿润，成壤作用较强，河湖相沉积物中细颗粒磁性矿物的占比较高；始新世-渐新世气候转型以来，全球变冷导致西宁盆地干旱化加剧，成壤作用减弱；渐新世晚期-中新世期间，碎屑组分磁性矿物对磁化率贡献的占比增加至约60%,碎屑成因磁性矿物的输入对磁化率变化的影响增大；此外，约25 Ma磁化率的增加可能受到全球气候变化和青藏高原隆升的共同控制。