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新生代东亚地区的季风气候和地貌的演化与驱动机制一直是研究的热点。渭河盆地中沉积了自始新世至全新世完整而连续的新生代沉积序列,这套新生代沉积物的物源变化和其记录的沉积环境演化信息是研究新生代东亚地区气候和地貌演化的宝贵材料。目前,盆地中11-7Ma的灞河组河湖相沉积物及其上覆的7 Ma以来的红粘土-黄土-古土壤风成沉积物的年代框架已经建立,但11 Ma以来的沉积物的物质来源和沉积环境的研究还比较薄弱。利用碎屑锆石U-Pb年龄谱示踪的手段追索沉积物的物源是研究盆地沉积物搬运、传输和沉积过程最有效的手段之一。利用沉积物的碎屑锆石年龄特征还可以定量估算不同物源对沉积物的贡献量,进而揭示沉积物源区的构造和环境演化信息。碎屑锆石年龄谱物源示踪研究的关键是获得沉积区和潜在源区沉积物的碎屑锆石年龄特征,渭河盆地沉积物的潜在源区包括渭河流域周围地块和为盆地提供风尘物质的盆地周缘干旱区。目前,渭河流域周围地块的碎屑锆石年龄的研究成果较丰富,而渭河盆地周缘干旱区的碎屑锆石年龄特征调查还不够全面,且渭河盆地沉积物碎屑锆石年龄特征的研究工作未见报道。针对以上问题,本文对渭河盆地周缘干旱区沉积物和渭河盆地晚中新世以来的沉积物进行了系统的样品采集,并采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对样品中碎屑锆石的U-Pb年龄进行了测试,共测试碎屑锆石年龄样品56个。获得了渭河盆地周缘干旱区地表沉积物和渭河盆地11 Ma以来沉积物的碎屑锆石年龄谱特征。渭河盆地周缘干旱区包括青藏高原东北部山麓、戈壁阿尔泰山山麓、腾格里沙漠、毛乌素沙地等地区,是渭河盆地中风成沉积物的重要源区。其中,戈壁阿尔泰山山麓、腾格里沙漠北部、毛乌素沙地北部沉积物碎屑锆石U-Pb年龄谱主要显示405-252 Ma的峰;青藏高原东北缘山麓、腾格里沙漠南部、毛乌素沙地南部物质碎屑锆石U-Pb年龄谱主要显示350-230 Ma,550-350 Ma,1300-550 Ma,和2.0-1.3Ga峰;另外,毛乌素沙地东部沉积物碎屑锆石U-Pb年龄显示明显的2.0-1.3 Ga和2.8-2.1Ga峰值。根据以上的沉积物碎屑锆石年龄谱的分布模式,本文提出了利用沉积物碎屑锆石年龄谱中的年龄峰值和不同年龄峰所含锆石颗粒的相对含量定量估算渭河盆地周源不同干旱区对风成沉积物贡献量的方法。根据该方法估算的结果表明,腾格里沙漠、毛乌素沙地北部有43-83%的沉积物来自戈壁阿尔泰山脉山麓,而南部物质有51-98%来自青藏高原东北部,毛乌素沙地东部沉积物有54-93%来自华北克拉通;黄土高原黄土超过60%的物质来自青藏高原东北部的贡献。基于以上的和已发表的渭河盆地沉积物潜在源区的碎屑锆石年龄特征,本文研究了 7 Ma以来渭河盆地风成沉积物物质来源的变化。由于目前利用LA-ICP-MS进行锆石U-Pb年龄测试的技术只能得到粒径大于20μm的锆石颗粒的年龄,因此,风成沉积物的碎屑锆石年龄谱来自风成沉积物中粒径大于20μm的锆石颗粒,这部分锆石颗粒大部分是近源的推移质沉积物或是被较强冬季风搬运到渭河盆地的粗颗粒的悬移质沉积物。碎屑锆石年龄证据表明,7-2.6 Ma红粘土沉积物的碎屑锆石中的90%来自渭河流域的西秦岭和北秦岭,而盆地流域之外的物质贡献有限,只有10%左右,说明这一时段冬季风较弱,不足以将大量的渭河盆地以外的锆石等颗粒较粗的沉积物带到盆地沉积。渭河盆地风成沉积的碎屑锆石年龄特征在2.6Ma、～0.9Ma和末次冰期发生了明显的变化,2.6Ma左右,风成沉积物碎屑锆石年龄谱中出现了 21%的盆地西北缘祁连山地块物质的贡献;～0.9 Ma左右,盆地风成沉积物中出现了盆地北方戈壁阿尔泰山的碎屑锆石的贡献;到末次冰期,戈壁阿尔泰山的碎屑锆石贡献量占到渭河盆地风成沉积物碎屑锆石的23%。渭河盆地西北缘的祁连山地区和盆地北方戈壁阿尔泰山的物质贡献量阶段性增多,表明东亚冬季风在2.6 Ma,～0.9Ma和末次冰期阶段性增强,亚洲内陆地区在这三个阶段逐步变干。最后,本文研究了渭河盆地11-7 Ma灞河组河湖相沉积物物质来源的变化。灞河组沉积物主要来自北秦岭的秦岭杂岩群、二郎坪群及蓝田-牧护关岩体,其中蓝田、牧护关岩体的碎屑锆石贡献量随沉积相呈规律性的变化,灞河组中部的厚层砾石沉积和顶部的含砾泥岩、砂岩沉积中蓝田、牧护关岩体贡献量较高,达到29%,而灞河组其他沉积层位中蓝田、牧护关岩体贡献量只有11-15%。结合北秦岭地区的热年代学研究结果,灞河组中部沉积物物源和沉积相的变化可能与北秦岭晚新中新世快速抬升有关。渭河盆地晚中新世以来沉积物的沉积相变化和沉积过程演化记录了东亚季风区晚中新世以来气候逐步干旱化的信息。11-7 Ma的灞河组河湖相沉积物的粒度自下而上逐渐变细,说明11-7Ma渭河盆地地区水动力逐渐减弱,这一方面可能反映了本地区的构造活动逐步减弱,另一方面可能也反映了渭河盆地地区气候逐步干旱化,降水逐步减少的趋势。～7Ma以来盆地开始堆积风成沉积物,且外源锆石含量逐渐增多,反映了 7 Ma以来中国北方逐步干旱化的趋势。