中国干旱-半干旱区风尘物质的Sr,Nd同位素地球化学:对黄土来源和季风演变的指示
不同的岩石和矿物有不同的87Sr/86Sr和143Nd/144Nd比值,在大气迁移或沉积过程中这些比值比元素组分更难被改变,因而Sr和Nd同位素作为物质来源和迁移的示踪剂具有很大的潜能.在地表过程中,沉积物Sr同位素比值受母岩特征、粒度变化和化学风化的制约.一般地,母岩Sr同位素比值高,和/或细颗粒组分多,和/或化学风化作用强,沉积物Sr同位素比值就高; 反之,则低.Nd同位素比值不受粒度和化学风化的控制,而仅与母岩同位素特征相关.关于黄土高原物质来源,利用Sr-Nd同位素示踪方法,不同的学者获得不一致甚至相反的结论.综合已有的Nd同位素资料,我们认为塔里木盆地、内蒙古中西部沙漠、青藏高原是黄土高原的主要源区,而这些源区以及黄土高原又是远东地区风尘的生产地.黄土高原风尘物质组成均一,其Sr同位素比值仅受风力分选作用和风化成壤作用的制约.风力分选作用与东亚冬季风有关,而风化成壤作用主要与夏季风相关联.黄土-古土壤序列中Sr同位素的研究表明,酸溶物87Sr/86Sr比值是黄土高原化学风化程度的指标,可指示东亚夏季风的变化; 酸不溶物87Sr/86Sr比值的变化明显受粒度的制约,可作为反映东亚冬季风强弱变化的替代指标,并表明自第四纪以来东亚冬季风逐渐加强,这与第四纪大冰期以来气候逐渐变冷的观点一致.
