科迪勒拉山脉是由什么板块碰撞


地质学视角下的古近纪晚期北美黄土成因研究

黄土是一种风成沉积物,在全球范围内广泛分布,是古气候的重要载体。其形成过程涉及粉尘源区的产生、大气环流的搬运、粉尘的干湿沉降、堆积后的成壤作用以及后期的可能侵蚀等地质过程。关于黄土的形成过程,已经有很多研究,但对于风成沉积物的形成机制,我们仍需要进一步探讨。本文将以西部黄土和黄土为例,简要介绍其成因。

我们注意到西部也存在一个黄土高原。这一区域的黄土在古近纪晚期开始形成,但其具体的时空模式和成因还未确定。有研究表明,该区域的黄土形成可能与全球变冷、海平面下降、区域地形变化等因素有关。近期,Fan Majie及其团队通过一系列的研究,揭示了西部黄土的成因,并探讨了区域构造和全球气候变化对黄土成因的控制作用。他们利用火山灰及碎屑岩的锆石U-Pb年龄等数据,发现风成沉积始于始新世晚期至渐新世早期。

他们进一步利用ECHAM5大气环流模型,模拟了全球降温和西部地形变化对风成沉积形成的影响。通过观察模拟的降水量与蒸发量的差异(P-E指标),他们发现科迪勒拉山南部海拔的增加阻挡了西风水汽,导致科迪勒拉山腹地及其东部的干旱化,这一过程为风成物质的产生提供了条件。如果忽略地形影响,降温和海退会扩大干旱化范围,这可能是风成沉积向东扩展的原因。

西部的风成沉积物代表了古近纪晚期由区域构造抬升和全球气候协同控制的干旱化过程。类似的过程也发生在黄土的形成过程中。黄土的形成与中亚内陆的构造活化密切相关。我们通常认为黄土高原的粉尘物质来源于北方的戈壁、沙漠,但实际上这些地区仅是粉尘物质的“中转站”,粉尘的原产地应在中亚造山带的阿尔泰山、杭爱山脉以及青藏高原东北缘的祁连山脉。印度-欧亚板块的碰撞导致了中亚内陆的戈壁阿尔泰山、杭爱山脉在晚新生代的构造复活和隆升,产生了大量的碎屑物质,这些物质被风力搬运形成了黄土。

除了上述两个例子,还有其他研究也表明风成沉积物的形成是一个复杂的过程,需要岩石圈的造山带隆升、冰冻圈的寒冻风化、大气环流的改变等诸多因素的配合。我们应该从地球系统科学的角度审视风成沉积物的形成过程,深入理解地球各圈层的相互作用。

风成沉积物的形成并非孤立的地质过程,而是地球各大圈层相互作用及内在联系的结果。要深入探讨风成沉积物的形成机制,我们需要综合考虑岩石圈的构造活动、气候变迁、大气环流等诸多因素。通过对这些因素的综合研究,我们可以更好地了解地球系统的运行规律。

参考文献:

孙继敏. 黄土沉积与地球圈层相互作用[J]. 第四纪研究, 2020, 40(1):1-7.

Fan Majie et al. LatePaleogene emergence of a North American loess plateau[J]. Geology, 2020.

Sun et al. Detrital zircon evidence for the ternary sources of the Chinese Loess Plateau[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2018.