(孙磊 吴鹏/文)近日,我校红宝石9999hbs寒区地理环境监测与空间信息服务黑龙江省重点实验室谢远云教授课题组,在松花江水系演化相关研究领域取得重要成果。相关研究成果“Provenance evidence for the early-to-middle Pleistocene drainage reorganization of the Songhua River, NE China” 在国际著名地学期刊Catena(中科院一区Top)发表,红宝石9999hbs谢远云教授为该文通讯作者,其指导的博士生孙磊为第一作者。

该成果论文利用哈尔滨荒山101 m岩芯的关键层位的碎屑锆石U-Pb年龄以及TIMA重矿物组成,通过源-汇对比,重建了早-中更新世松花江水系的演化及其机制。取得主要认识如下:
(1)碎屑锆石年龄丢失问题。其一,在碎屑锆石搬运过程中,一些老锆石发生了丢失;其二,~2.0 Ga年龄段的碎屑锆石颗粒在现代所有松嫩水系中出现了丢失。
(2)碎屑锆石年龄记录了三次物源变化,分别与构造抬升、水系反转和沉积环境的变化有关。重矿物只记录了与水系反转有关的物源变化。
(3)荒山岩芯记录了松嫩平原至少两次大的水系调整。
(4)构造与气候的阶段性耦合控制了松嫩水系的演化。
哈尔滨黄土位于欧亚黄土带的最东端,毗邻亚洲大陆干旱带的东缘,对其物源研究有助于更深入地理解中国东北地区地貌、气候与粉尘堆积之间的耦合关系。相关研究成果“Provenance variations of the loess deposits in the East Asian monsoon boundary zone, Northeast China: Response to the variations of climate and wind regimes” 在国际著名地学期刊Catena(中科院一区Top)发表,红宝石9999hbs谢远云教授为该文通讯作者,其指导的博士生吴鹏为第一作者。
该成果通过研究~460 ka以来哈尔滨黄土的粒度、磁化率和地球化学特征,结合潜在沙尘源区(松嫩沙地,呼伦贝尔沙地,科尔沁沙地和浑善达克沙地)共83件样品的地球化学组成,应用粒度端元模拟分析、沉积物指纹模型、机器学习和小波分析方法,定量重建了哈尔滨黄土在冰期-间冰期时间尺度上的物源变化及其驱动机制。

取得的主要认识如下:
(1)哈尔滨黄土具有多尘源混合特征,包括主要的近源贡献(即松嫩沙地,约占75%)和次要的远源贡献(即科尔沁沙地、浑善达克沙地和小部分的呼伦贝尔沙地,占25%)。
(2)哈尔滨黄土经历了显著的物源变化,主要表现为~250 ka时呼伦贝尔沙地的尘源贡献突然消失,以及在整个冰期-间冰期旋回中,近源和远源的相对贡献波动,表现为冰期时近源贡献较大,远源贡献较小,间冰期时则远源贡献较大。
(3)轨道要素控制下气候和风况在冰期-间冰期尺度上的变化是哈尔滨黄土尘源相对贡献变化的主要驱动力。
近年来,谢远云教授牵头的研究团队在多项国家自然科学基金项目支持下,在东北风尘系统、松花江河流地貌过程、东北干旱化和古季风演化等方面,取得了一系列原创性的科研成果,并发表在国际高水平SCI期刊上。
论文链接:
Sun, L., Xie, Y., Kang, C., Chi, Y., Wu, P., Wei, Z., ... & Liu, S. (2023). Provenance evidence for the early-to-middle Pleistocene drainage reorganization of the Songhua River, NE China. Catena, 224, 107004. https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107004
Wu, P., Xie, Y.Y., Li, Y., Kang, C.G., Chi, Y.P., Sun, L., Wei, Z.Y., 2023. Provenance variations of the loess deposits in the East Asian monsoon boundary zone, Northeast China: Response to the variations of climate and wind regimes. Catena 106804. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106804