摘要
中国的气候环境格局在新生代时期经历了一次影响深远的转型，从行星风系主导的纬向带状分布模式转变为季风系统主导的季风湿润区和内陆干旱区分布模式。新生代全球变冷、青藏高原隆升和副特提斯海退却被认为是导致此次亚洲环境转型的主要驱动机制。重建亚洲气候环境格局演化历史不仅可以提高对于构造-气候相互作用的理解，也能促进对于地球系统圈层耦合及相互作用的认识，因此一直是地球科学研究的热点之一。前人对于亚洲环境演变历史已经进行了大量的研究，取得了许多有意义的进展。然而，迄今为止，连续的长尺度记录的匮乏使得人们对上述问题认识不一、争论不休。解决这个问题的途径之一就是在关键区域获得有精确年代约束的长尺度亚洲内陆环境记录。 青藏高原东北缘的西宁盆地位于亚洲内陆干旱区与东亚季风湿润区的过渡区域。盆地内沉积了近乎连续的新生代地层，提供了研究新生代亚洲环境演变的珍贵天然档案。本研究首先对西宁盆地及周边地区的现代河水、河流沉积物进行Nd-Sr同位素分析以期获得现代物源约束。然后对一套含有哺乳动物化石的晚新生代河湖相沉积（莫家庄剖面）开展高分辨率的磁性地层学研究以获得精确的年龄约束。在此基础上，对西宁盆地莫家庄剖面(12.7-4.8Ma)和关家山剖面(43.2-13.5Ma)的河湖相沉积物进行Nd-Sr同位素与粘土矿物研究。基于获得的水溶酸溶组分Sr同位素、粘粒组分及酸不溶物组分的Nd-Sr同位素以及粘土矿物记录，本研究重建西宁盆地物源变化、粉尘输入、构造隆升、水体演化和流域风化历史，并探讨了这些记录揭示的亚洲环境演化历史及其可能的驱动机制。最终，本论文主要获得529个古地磁结果、262个Sr同位素、126个Nd同位素以及272个粘土矿物相对含量等数据。主要结果如下: (1)高分辨率的磁性地层结果揭示莫家庄剖面共记录了16个正极性带和16个负极性带，通过与国际标准极性柱对比确定莫家庄剖面的沉积年代为12.7-4.8Ma。 (2)西宁盆地南北两侧的河水及河流沉积物的Nd-Sr同位素特征差异明显。来自盆地北缘达坂山的河水、河流沉积物的酸溶组分及酸不溶物组分的875r/86Sr比值普遍高于盆地南缘拉脊山;与此同时，达坂山河流沉积物酸不溶物组分的εNd(0)值却相对偏低。 (3)莫家庄剖面粘粒组分及全岩酸不溶物组分的εNd(0)记录揭示西宁盆地在约8.8Ma发生物源改变。结合同时期沉积相、沉积速率的变化，以及稳定来自于达坂山的古水流方向和砾石组成，揭示了达坂山在8.8Ma有一期构造隆升活动。 (4)莫家庄剖面的粘土矿物与物源变化不一致，受物源影响较小，因而真实反映了西宁盆地在8Ma前后流域风化快速减弱、干旱化程度加剧。这次环境变化事件主要由青藏高原北部在同时期的构造活动驱动。而基于元素的化学风化指标如CIA等则强烈受控于物源变化，这可能与盆地外来粉尘的输入有关。 (5)关家山剖面的Nd同位素记录了在约34和30.5Ma的两次物源变化。结合西宁盆地其他Nd同位素记录，发现东昆仑山和松潘-甘孜地块的物源在约34Ma时开始影响关家山剖面;祁连山和达坂山在约30.5Ma的局部活动开始给关家山剖面提供物源，并在约22Ma后占据物源供给的主导地位。 (6)关家山剖面沉积物水溶和酸溶组分Sr同位素容易受物源变化影响;而粘土矿物指标则在物源多变的情况下仍能准确反映流域风化状况。通过对比粘土矿物结果与区域和全球记录，揭示了西宁盆地晚始新世以来的环境演化主要受全球气候和山脉抬升的控制，并且存在局域和区域气候演变的不一致性，值得后续深入研究。
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