美国比格内尔山黄土的地球化学特征及其古气候意义

黄土是美国内布拉斯加州地表分布范围最广的沉积物之一，其中末次冰期形成的皮奥瑞亚黄土（Peoria loess，PL） 质量累积速率（Mass Accumulation Rate, MAR） 在比格内尔山（Bignell Hill，BH） 达到世界最高。探究此地区黄土快速沉积 的原因一直是北美中部大平原黄土研究的热点。本文通过对内布拉斯加州中部BH 样品的Nd、Sr 同位素、主微量和稀土元 素的分析，发现内布拉斯加黄土的化学成分相对均一，与上部大陆地壳（UCC） 和中国洛川黄土相比，Fe、Mg 值较低， K、Na 含量相对较高。BH 黄土的化学风化指数（CIA） 值平均为65.7，小于洛川黄土，显示出较弱的化学风化强度。Sr-Nd 同位素结果显示，除了普遍认为的怀特组沉积为黄土的主要源区外，还存在另一个87Sr/86Sr 比值更高, εNd更负的源区，推测 这个源区为北美劳伦冰盖冰川沉积,其对黄土的贡献达30%~45%。BH 黄土剖面的CIA、Na/K 和碳酸盐含量变化表明，在PL 形成时期（约25~18 ka），化学风化较弱，气候干冷，有助于风尘产生与堆积。