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新生代的青藏高原以其独特的地理位置对全球气候环境变化产生了深远的影响。青藏高原中部新生代盆地分布于班公湖-怒江断裂及其以北广大地区,由于其特殊的地理位置和干旱荒漠化的环境,为青藏高原隆升过程的气候环境效应研究提供了优越的条件。本文以青藏高原中部的改则盆地新生代沉积典型剖面为研究重点,对青藏高原中部改则盆地沉积物进行粘土矿物组合特征、含量及形貌特征、沉积物的元素地球化学特征等进行研究,反演高原中部盆地古气候环境信息,为了解青藏高原地壳加厚和地表隆升以及对气候变化影响等研究,提供新的资料。论文通过对青藏高原中部改则盆地日玛村康托组早渐新世-晚中新世典型剖面(S32)的综合研究,建立了年代学、沉积学、岩石学等背景框架;基于粘土矿物学的测试分析,恢复研究区的古气候环境变化,并与全球气候事件和高原隆升事件进行对比讨论;同时运用地球化学的方法,对沉积物进行了全岩分析测试、微量元素测试、稀土元素测试,通过基于化学风化指数,通过元素迁移过程中元素含量在沉积物中的波动特征得出改则盆地康托组早渐新世-晚中新世时期的气候环境条件,将地球化学、粘土矿物学的测试分析结果与全球气候事件及青藏高原隆升事件进行对比研究。根据改则盆地渐新世-中新世沉积物的粘土矿物学及地球化学特征,将该区的气候演化分为以下3个阶段:(1)早渐新世-晚渐新世早期(0-691.78m)。为蒙脱石.伊利石-高岭石粘土矿物组合带。粘土矿物主要为伊利石和绿泥石,其中伊利石含量在63%-79%之间,平均为73%;绿泥石含量在9%-21%之间,平均含量含量13%;高岭石含量在5%-14%之间,平均为9%;蒙脱石虽含量较小,平均含量仅为5%,但变化较大且较为频繁,在2%-13%之间。CIA比值在51.6-74.6之间,平均值为63.5;w(Al2O3)/w(Fe2O3)比值在2.7-4.0之间,平均值为3.2;w(SiO2) /w(Al2O3)比值在2.4-4.8之间,平均值为3.8;w(SiO2)/w(Fe2O3)比值在7.9-19.0之间,平均值为12.4:w(MgO)/w(Al2O3)比值在0.14-0.29之间,平均值为0.18;w(TiO2)/w(Al2O3)比值在0.04-0.06之间,平均值为0.05。此阶段(I+Ch)/(K+S)整体比较小,并且比较稳定,说明本时段气候以暖湿为主:CIA值也相对较小,但出现若干较为明显的低值,说明局部时段为冷干的气候条件。因此,此阶段处于整体暖湿背景下的季节性寒冷气候。在此段有两个小的暖湿期和一个干冷期,两次由寒冷干燥向较温暖较湿润气候的变化旋回,说明青藏高原已经隆升到一定的高度,使得季风开始出现以季节性干旱气候为主。(2)晚渐新世-早中新世(691.78-896.15m)。为伊利石-绿泥石粘土矿物组合带。伊利石含量在61%-77%之间,平均为70%;绿泥石含量在18%-31%之间,平均为26%;蒙脱石变化趋于平稳,主要含量在3%-9%之间,平均为5%,高岭石缺失。CIA比值在51.9-74.1之间,平均值为64.9;w(Al2O3)/w(Fe2O3)比值在2.9-5.5之间,平均值为3.7;w(SiO2)/w(Al2O3)比值在2.6-4.1之间,平均值为3.2;w(SiO2)/w(Fe2O3)比值在8.8-14.6之间,平均值为10.8;w(MgO)/w (Al2O3)比值在0.16-0.31之间,平均值为0.20;w(TiO2)/w(Al2O3)比值在0.04-0.06之间,平均值为0.05。此阶段(I+Ch)/(K+S)比值整体较高,并且波动较大,说明本时段气候以寒冷干燥为主;CIA值整体也不大,变化波动没有(I+Ch)/(K+S)比值大。以上(I+Ch)/(K+S)比值及CIA值特征说明此阶段处于较为寒冷干燥的气候条件,但也发生过明显的干湿交替。气候环境变化波动较大期间经历了多次的小的气候旋回变化;M-il事件出现于渐新世-中新世之交,全球气候受此次事件的影响,东亚季风气候影响亚洲大陆及全球气候,此间喜马拉雅的逐渐抬升和青藏高原中南部隆升生长已经影响到印度洋的暖湿气流向亚洲内陆的运移,并在青藏高原的北侧形成下沉气流,影响了亚洲内陆干旱化的进程,气候环境从温凉湿润渐变为温凉寒冷直至寒冷干旱。(3)早中新世晚期-中中新世(896.15-1090.48m)。为为伊利石-绿泥石-高岭石粘土矿物组合带。伊利石在66%-77%之间,平均为71%;绿泥石含量略高于底部,在10%-29%之间,平均为19%。蒙脱石含量仍较为稳定,总体比中部偏低,在2%-8%之间,平均为4%。高岭石在该段呈不连续产出,在0-13%之间,平均为6%。CIA比值在39.1-71.7之间,平均值为61.5;w(Al2O3)/w(Fe2O3)比值在2.7-5.8之间,平均值为3.4;w(SiO2)/w(Al2O3)比值在2.9-4.8之间,平均值为3.5;w(SiO2)/w(Fe2O3)比值在8.2-21.1之间,平均值为11.9;w(MgO)/w(Al2O3)比值在0.16-0.31之间,平均值为0.19;w(TiO2)/w(Al2O3)比值在0.03-0.06之间,平均值为0.05。此阶段(I+Ch)/(K+S)比值也呈现一定的波动性变化,其值整体高于底部但低于中部,表明改则地区晚期的气候环境介于早期和中期之间;CIA值波动较为明显,但与前两个阶段比较接近。以上(I+Ch)/(K+S)比值及CIA值特征说明此阶段的处于干冷偏湿的气候环境。沉积物中粘土矿物的形态直接受控于形成时期的风化强度,气候条件较干冷时以物理风化为主,而气候环境较湿润时以化学风化为主。因此,形成于干冷气候的粘土矿物常具有较光滑的表面及清晰的边缘,而形成于湿润气候的粘土矿物常具有明显的溶蚀外观。w(TiO2)/w(Al2O3)比值从底部到顶部均较为稳定,说明上述3个时期的沉积物具有相同的物质来源。改则盆地的沉积岩Rb/Sr值在0.07-1.19之间,平均值为0.51。Rb/Sr值随着深度的变化曲线显示,在978.68m和575.36m,Rb/Sr值出现两个极小值。这与CIA指数记录结果相一致,表明出现了两次气候干旱的记录。改则盆地沉积物的Sr/Ba值在0.12-3.18之间,平均值为0.86,变化范围很大,表明改则盆地的古盐度也经历了较大的变化范围。改则盆地沉积物的稀土元素总量在118-226μg/g之间,平均值为182μg/g。与平均大陆上地壳(146.4μg/g)相比,改则盆地沉积物的稀土元素平均含量要相对偏高,并且也高于北美页岩的稀土含量(170.7μg/g);稀土元素球粒陨石标准化配分模式图显示:具有较明显的Eu负异常,盆地物质主要来自于陆源物质风化,指示干旱的气候环境。综上所述,改则盆地渐新世-中新世康托组沉积物主量元素反映了持续偏碱性的宏观表生沉积环境;整体上风化程度偏低,没有经历长距离的搬运。改则盆地沉积物的的CIA指数平均值为53.07,说明源区的化学风化程度为低弱等。该值大致与寒冷干燥气候条件下低等的化学风化程度气候的现代沉积物的CIA值(约为50-65)相当,表明改则盆地整体上形成于寒冷干旱的气候环境条件下。改则盆地沉积物微量元素含量表明出现了两次气候干旱的记录,与CIA指数记录结果相一致:并且盆地古盐度也经历了较大的变化范围。稀土元素球粒陨石标准化配分模式图显示:具有较明显的Eu负异常,改则盆地物质主要来自于陆源物质风化,指示干旱的气候环境。渐新世-早中新世并且还出现了气候环境变化波动及多次的小的气候旋回变化,气候环境从温凉湿润渐变为温凉寒冷直至寒冷干旱;早中新世晚期-中中新世进入了较长时间的寒冷气候,气候波动不是很剧烈,总体上是干冷偏湿的气候环境。这种区域性气候特征可能归结于早期的高原隆升和全球气候的变冷;高原中部新生代盆地分布于班公湖-怒江断裂及其以北广大地区,特别是班公湖-怒江断裂构造带对渐新世-中新世康托组磨拉石堆积的前陆盆地堆积具有十分明显的控制作用。受青藏高原中部冈底斯山脉隆升的阻挡和全球气候变冷导致从印度洋进去高原腹地的水分变少,使得青藏高原腹地中部和北部植被发生从阔叶林逐步向针叶林转化,表明可能受气候和高原隆升的双重影响;由于改则盆地在此期间达到较高的高度,也可能由于全球温度升高不明显,改则盆地的气候环境从而受到全球气候影响较弱。