阿根廷科尔多瓦圣卡塔琳娜溪流上游更新世地层与古环境演化的多指标综合研究

本研究针对南美查科-潘帕斯平原中更新世至全新世沉积序列的演化机制问题，通过OSL测年、磁性地层学和沉积学多指标分析，揭示了147-6.6 ka期间5个沉积单元的气候驱动交替模式，为南美第四纪古环境重建提供了关键地层框架。

　　

在广袤的南美大地上，阿根廷科尔多瓦省的查科-潘帕斯平原蕴藏着解读第四纪环境变迁的密码。这片由Groeber于1938年首次界定的沉积盆地，保存着从中更新世到晚全新世的连续沉积记录，却长期缺乏高精度年代框架。圣卡塔琳娜溪流作为连接安第斯山前缘与巴拉那河的关键水文通道，其上游沉积序列如同"地质年轮"，记录着15万年来气候波动与地貌演化的互动故事。

阿根廷国立里奥夸尔托大学的研究团队在《Journal of South American Earth Sciences》发表的研究，创新性地整合了Optically Stimulated Luminescence (OSL，光释光测年)、磁化率分析和沉积矿物学等手段，对溪流剖面的5个沉积单元进行系统解码。研究选取城市近郊(33°9'7.37"S, 64°25'23.16"W)的典型剖面，通过QGIS空间分析结合野外采样，首次建立了该区域高分辨率的地层年代序列。

关键技术方法
研究采用OSL测定沉积物埋藏年龄，结合磁化率分析揭示古气候信号；通过激光粒度仪进行沉积物粒径分布测定；X射线衍射(XRD)分析矿物组成；热磁分析鉴定磁性矿物。样本来自圣卡塔琳娜溪流天然剖面，涵盖Pampiano组(147 ka)至Laguna Oscura组(6.6 ka)的连续沉积。

研究结果

Stratigraphic Profile
• Unit 1(Pampiano组)：1米厚细砂层，生物扰动构造和9.48的高pH值，OSL年龄147 ka，反映冲积-沼泽相沉积环境
• Unit 2(La Invernada组)：0.7米风成砂与暂时性河道沉积，OSL年龄63.1±5.1-25.4±1.2 ka，磁化率峰值指示湿润期
• Unit 3/4(Las Tapias古土壤/Arroyo Las Lajas组)：黏壤质沉积，低磁化率反映淋溶作用，代表25-10 ka间干湿交替
• Unit 5(Laguna Oscura组)：黄土质极细砂，10-6.6 ka风成沉积，上覆现代土壤

Magnetostratigraphic Data
单元1、2、5呈现高磁化率(χ)，含磁铁矿颗粒，对应湿润气候下的成壤作用；单元3-4的χ值降低与氧化环境导致的铁淋滤相关。热磁曲线证实磁性矿物以磁铁矿为主导。

Mineralogical Analyses
轻矿物以石英、长石为主，含角闪石、辉石等火山物质；黏土矿物中伊利石-高岭石组合指示强烈风化。火山玻璃碎屑证实安第斯火山活动的物源贡献。

结论与意义
该研究首次建立科尔多瓦地区150-6.6 ka的完整地层序列，揭示出查科-潘帕斯平原气候驱动沉积的周期性规律：湿润期(如147 ka、63-25 ka)促进Pampiano组冲积沉积与成壤作用，而干旱阶段(如25-10 ka)则以La Invernada组风成砂为特征。磁化率与矿物学指标共同印证了南美季风降水带南北迁移对沉积过程的控制。由María del Transito Grumelli领衔的研究不仅完善了Cantú(1992)地层框架，更为理解南美中部第四纪古气候突变事件提供了关键地质证据，对预测未来气候变率下的地貌响应具有启示意义。