粉尘是地球气候系统中的重要因子。粉尘的产生与传输受到区域气候的影响,同时粉尘也会对区域与全球气候造成反馈作用。在晚新生代,亚洲内陆干旱区就已经成为全球重要的粉尘源区,通过西风和冬季风环流向下风方向输送大量粉尘物质,在合适的地貌和气候条件下可以形成厚且连续的风尘堆积。风尘沉积物对粉尘源区和沉降区气候变化敏感,是记录区域古环境变化的理想载体,如黄土高原800万年以来经典的风成红粘土—黄土古土壤序列。
然而,晚新生代构造活动强烈的青藏高原东北部地区由于缺乏合适的沉积条件,限制了纯风尘沉积的形成和保存,严重阻碍了科学家对该区域古环境演化的认知。
研究发现,西宁盆地莫家庄剖面中的自生碳酸盐在对数MgCa-SrCa图解上沿斜率为0.8的线性分布,偏离了经典方解石自生沉淀过程(PCP)形成的碳酸盐组成关系,可能反映了风力搬运的粉尘物质溶解对水化学的影响,并且这种影响在860万年之后更加强烈。其次,距今860万年起,临夏盆地碳酸盐87Sr/86Sr比值开始急剧升高,并最终与西宁盆地趋于一致,与距今700万年之后的黄土高原典型风成红粘土87Sr/86Sr比值相同,表明距今860万年之后临夏盆地水化学显著受到粉尘影响。再次,西宁盆地莫家庄剖面整体的高87Sr/86Sr比值和碳酸盐化学组成表明,该区域至少在1270万年前本地水化学就显著受到粉尘影响。
这项研究揭示了晚新生代青藏高原东北缘不同区域受粉尘输入影响的起始时间差异,这种差异与高原东北部阶段性生长和东亚季风的阶段性增强密切相关。进一步,晚新生代大量粉尘物质沉降青藏高原东北部山间盆地,并成为水系沉积物的重要组成部分。