image: 图1 亚洲海-陆分布及研究站位图 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
亚洲内陆作为全球第二大粉尘源区，其构造和气候演化对区域和全球气候有重要影响，受到广泛关注。黏土矿物是海洋沉积物的重要碎屑组成部分，是源区特定母岩、构造背景和气候等多因素共同影响下的风化产物。通常，伊利石和绿泥石相对含量的增加，暗示着化学风化程度的减弱或物理侵蚀速率的增强，因而被广泛用于物源示踪和古气候重建。但是，长尺度的，能够覆盖到晚渐新世—早中新世这一青藏高原隆起关键时间段的记录仍然比较缺乏，这也为进一步探索亚洲大范围黏土矿物记录的长期演化历史及其构造-气候响应机制带来了困难。西太平洋作为亚洲内陆风尘的重要沉积汇，该海域的风尘沉积是研究亚洲内陆气候和构造演化的重要材料。该研究利用西太平洋菲律宾海来自深海钻探计划（DSDP）31航次292和296站位（图1）两个长尺度、连续、高分辨率沉积物岩芯样品，通过黏土矿物和风尘组分占比等指标，重建了晚渐新世三千万年以来亚洲内陆干旱化历史。此外，基于新获得的记录，该研究汇总了亚洲区域主要构造尺度黏土矿物记录，并与其他地区记录进行对比，进一步探索了亚洲气候演化的构造-气候驱动机制。
结果表明，西太平洋风尘沉积中，伊利石和绿泥石相对含量长期增加，指示了亚洲内陆风尘源区自晚渐新世以来持续干旱化，并在约20 Ma、14 Ma、7 Ma和3 Ma出现阶段性干旱化加剧（图2）。汇总亚洲主要构造尺度黏土矿物记录后，经过与其他地区记录的对比，发现相对其他地区，亚洲地区伊利石和绿泥石相对含量的增加自约20 Ma开始更加明显，而约3 Ma之后全球出现一致的伊利石和绿泥石快速增加（图3）。综合构造与气候记录，该研究提出20–3 Ma期间亚洲伊利石和绿泥石的相对增加主要响应于喜马拉雅-青藏高原的构造隆升，而3 Ma以来主要响应于北极冰盖扩张引起的全球变冷。
该研究建立了新的长时间尺度亚洲内陆干旱气候演化记录，首次大范围集成对比了亚洲区域内构造尺度黏土矿物记录，突出了青藏高原隆升对于亚洲大陆风化剥蚀整体增强的重要驱动作用。
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Science China Earth Sciences