毛乌素沙地风成沉积物沉积学特征

论文摘要

毛乌素沙地作为中国四大沙地之一,有“最年轻的沙漠”之称。由于地处农牧业交错地区,近现代大规模土地的不合理利用,造成地表松散的沙质沉积物活化,荒漠化进程加剧,是我国沙漠化研究的热点地区。沉积物是风沙地貌形成和发育的物质基础,其特征记录了沙漠地貌形成与发育过程中的重要信息,这不仅有助于确定沙漠沉积环境和物质来源,而且对于沙漠化防治和生态建设具有重要意义。本文通过野外实地考察,运用风沙沉积学的相关理论知识,详细研究了毛乌素沙地不同区域和不同类型沙丘表层沉积物的粒度、地球化学元素、矿物和微形态特征,为探讨毛乌素沙地沉积物的来源和沉积环境提供重要的科学依据。本文结论主要包括:（1）毛乌素沙地表层沉积物石英砂颗粒磨圆度普遍较差,以次棱角状颗粒居多,圆状颗粒很少。风成环境的典型标志特征如碟形坑、麻坑和新月形撞击坑大量出现,而流水作用和化学作用下的V形坑、擦痕、裂纹等特征出现较少。毛乌素沙地沉积物曾经历了强烈的物理风化作用,而化学风化作用甚微。（2）毛乌素沙地表层沉积物粒度组分主要以中沙和细沙为主。在空间上,细沙、极细沙含量呈现出自北向南逐渐增加,中沙、粗沙和极粗沙含量逐渐减少的空间分异规律。不同类型沙丘沉积物的优势粒级也是中沙和细沙,其粒级级配差异显著。毛乌素沙地表层沉积物平均粒径为2.42Φ,在空间上,平均粒径自西北向东南及自东北至西南逐渐变细。分选性平均值为0.66Φ,分选较好,无明显空间变化规律;偏度平均值为0.02,总体上呈近对称分布;峰度平均值为0.99,呈中等峰态。不同类型沙丘沉积物的粒度参数特征差异显著,格状沙丘、抛物线形沙丘及灌丛沙丘表层沉积物平均粒径均以细沙为主,而新月形沙丘以中沙为主;分选性除丘间地为中等外,其余均表现为较好或很好;偏度基本上均呈近对称分布,峰态表现为中等峰态。（3）毛乌素沙地不同区域和不同类型沙丘表层沉积物常量元素的化学组成相似,均以SiO2和Al2O3为主。相比UCC平均化学成分,除SiO2外,其余常量元素氧化物均相对亏损。在空间上,SiO2的含量自东北至西南逐渐增加,而Al2O3、Na2O和K2O的含量自东北至西南逐渐变小;MgO、Fe2O3和P2O5的含量则从西北至东南逐渐变小,而CaO、MnO和TiO2的含量则无明显的空间分布规律。毛乌素沙地不同区域和不同类型沙丘沉积物微量元素均以Ba、Sr为主,迁移规律大致相当。相比UCC平均化学成分,Co、Mo表现出极其明显的富集,Sr、Zr和Pb基本与UCC接近,而其余元素均淋失。在区域上,微量元素Ba、Sr、Rb和Pb的含量自东北至西南逐渐变小,而Cr、Zn、Ni、Cu、Nb和Th的含量则自东北至西南逐渐增加;微量元素Co和V的含量自西北至东南逐渐变大,而La自西北至东南逐渐变小,Zr和Y没有表现出极其明显的空间分异规律。（4）毛乌素沙地沉积物轻矿物组成以石英和长石为主,平均含量为95.4%。重矿物以角闪石和石榴子石为主,平均含量为1.86%,种类较多。沙地主要以稳定+极稳定和不稳定重矿物为主。（5）毛乌素沙地沉积物是在极其干旱的气候条件下沉积下来的,沙地所经历的化学风化尚处于大陆风化的初级阶段,遭受了较为低等的化学风化。沙地沉积物化学风化程度呈现出自东北至西南及自西北至东南逐渐增强的空间变异规律。（6）毛乌素沙地西部与东部区域沉积物的来源存在明显差异,西南区域沉积物主要来源于附近黄河宁夏-内蒙古河段的泥沙沉积物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 风沙沉积物研究现状
•     1.2.2 毛乌素沙地研究现状
•   1.3 研究内容和工作流程
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 工作流程
•   1.4 技术路线
• 第2章 研究区概况
•   2.1 地理位置
•   2.2 地质地貌
•   2.3 气候水文
•   2.4 植被土壤
• 第3章 样品采集与实验方法
•   3.1 样品采集
•   3.2 实验方法
•     3.2.1 扫描电镜实验方法
•     3.2.2 粒度实验方法
•     3.2.3 元素地球化学实验方法
•     3.2.4 矿物实验方法
• 第4章 颗粒形貌特征
•   4.1 磨圆度
•   4.2 表面显微特征
•     4.2.1 机械特征
•     4.2.2 化学特征
•   4.3 显微特征频率
• 第5章 粒度特征
•   5.1 粒级级配特征
•     5.1.1 粒级百分含量
•     5.1.2 众数特征
•   5.2 粒级参数特征
•     5.2.1 粒度参数
•     5.2.2 粒度参数之间的关系
•   5.3 沉积环境特征
•     5.3.1 粒度参数反映的沉积环境
• 第6章 地球化学元素特征
•   6.1 常量元素特征
•     6.1.1 常量元素丰度
•     6.1.2 UCC标准化值
•   6.2 微量元素特征
•     6.2.1 微量元素丰度
•     6.2.2 UCC标准化值
•   6.3 化学风化特征
•     6.3.1 化学风化指标
•     6.3.2 A-CN-K图解
•     6.3.3 A-CNK-FM图解
•   6.4 空间变化规律及物源分析
•     6.4.1 常量元素空间变化规律及物源分析
•     6.4.2 微量元素空间变化规律及物源分析
• 第7章 矿物特征
•   7.1 轻矿物
•     7.1.1 组成与含量
•     7.1.2 成熟度指数
•   7.2 重矿物
•     7.2.1 组成与含量
•     7.2.2 稳定性组合特征
•     7.2.3 重矿物指标分析
• 第8章 结论与展望
•   8.1 结论
•   8.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈国祥

导师: 董治宝

关键词: 地表沉积物,沉积特征,沉积环境,物质来源,毛乌素沙地

来源: 陕西师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,地质学

单位: 陕西师范大学

分类号: P931.3;P512.2

DOI: 10.27292/d.cnki.gsxfu.2019.000201

总页数: 97

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