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中国科学院地球环境研究所揭示克孜勒库姆沙漠物质来源与河流-风成过程。

发布时间
2024-07-05

💡这项突破是什么?

克孜勒库姆沙漠位于中亚干旱区,是古尔班通古特沙漠之后的中亚第二大沙漠,也是亚洲沙尘的主要源区之一。其沙尘物质来源与输送过程一直是学术界关注的焦点。目前,有关克孜勒库姆沙漠沙尘物质的来源和输送过程尚不完全清楚,主要制约因素是缺乏直接的物质来源证据。

针对上述科学问题,中国科学院地球环境研究所粉尘与环境研究室宋友桂研究员团队副研究员张明玉等人,通过野外采集乌兹别克斯坦克孜勒库姆沙漠不同区域的地表样品,利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术对碎屑锆石进行了U-Pb定年分析,获得了1278组年龄数据。结合研究区潜在源区的锆石U-Pb年龄数据,通过多元回归算法,建立了克孜勒库姆沙漠的物质混合模型(图2)。

研究认为,克孜勒库姆沙漠的主要物质来源于西南天山,而由锡尔河主导的河流系统(包括阿姆河和泽拉夫尚河)是这些物质的主要运输通道。风力搬运和循环作用较弱,是造成沙漠物质成分不均匀的原因之一。同时,克孜勒库姆沙漠的沙尘物质可以通过风力搬运至山麓地区,其搬运和沉积过程主要受到地形因素的影响。这项研究为理解克孜勒库姆沙漠的沙尘物质起源和运输过程提供了重要证据,也是首篇利用LA-ICP-MS技术研究克孜勒库姆沙漠物质来源的论文,对于解析中亚古环境变化和地貌演化过程具有重要意义。这一结果不仅深化了我们对中亚沙尘源区和沙尘运输路径的认识,还为应对中亚干旱区环境问题提供了科学依据。

该研究成果近期发表于国际著名地学期刊Geophysical Research Letters,张明玉副研究员为第一作者,宋友桂研究员为通讯作者,合作者包括来自国家地质实验测试中心、乌兹别克斯坦地质与地球物理研究所的多位研究人员。该研究得到了国家自然科学基金项目、第二次青藏高原综合科学考察研究、黄土与第四纪地质国家重点实验室项目以及中国科学院特别交流计划的联合支持。

Zhang, M., Song, Y., Shukurov, S., Zhao, L., Shukurov, N., & Zong, X. (2024). Provenance and fluvial-aeolian process of Kyzylkum Desert: Constrained by detrital zircon U–Pb dating. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL108951. https://doi.org/10.1029/2024GL108951

图1研究区位置及采样点图

图2 乌兹别克斯坦表土样品碎屑锆石多维标度分析(MDS,a和b)及混合模型结果(c-f)