中国黄土高原（CLP）是世界上最大和最完整的粉尘堆积区之一，它是第四纪以来乃至新近纪以来陆地环境变化的宝贵档案（图1）。查明黄土的起源和搬运过程对于了解该地貌单元的形成和演化、以及解释古环境记录非常重要。

先前的研究表明，青藏高原东北部一直是黄土高原的主要来源地（图1）。这一贡献被用来证明：搬运了青藏高原东北部物质的黄河，为黄土高原提供了大量粉尘。进一步向东，华北克拉通被认为增加了粉尘供应潜力。然而，黄土高原东部（主要位于山西省）的起源、以及黄土和近端河流沉积物之间的关系从未被系统地研究过，这阻碍了我们对源-汇地表过程的认识。

为了更好理解黄土的时空变化和河流影响，中国地震局地质研究所的熊建国副研究员、王英副研究员和张会平研究员所在的新构造和地貌研究团队，联合国内、国际诸多合作者，对黄土高原东部和中部第四纪黄土和河床沉积物进行了系统的碎屑锆石U–Pb测年、锆石形态学分析和重矿物组合研究（图1）。这一地区发育众多大河，包括黄河、汾河、滹沱河和永定河，是检验河流粉尘供给能力的绝佳地区。为厘清物源，还建立了第四纪黄土、沙漠和潜在源区锆石U–Pb年龄的数据集（n=48161）。主要结论如下：

（1）与大多数第四纪黄土剖面相比，黄土高原东部的晚第四纪黄土样品显示出更多太古代-古元古代锆石颗粒，支持大多数样品主要起源于华北克拉通，少部分样品主要起源于青藏高原东北部+中亚造山带（图2）。现代河床样品的锆石年龄谱展示了2.6–2.3 Ga、2.0–1.7 Ga和330–180 Ma的三峰模式，与华北克拉通一致。

（2）锆石年龄的分布、累积分布图和多维比例图，锆石形态分类和重矿物组合等都表明近端河流对黄土沉积的粉尘供给能力非常有限（图2和3）。

（3）黄土高原的粉尘输送机制至少从第四纪以来是相似的。南向凸起的冬季风（请看下方论文网络链接的附件）可以解释为什么北郭塬、西峰、灵台和黑木沟黄土剖面与青藏高原东北部的关系更密切，而与毛乌素沙漠的关系不密切。结合文献和我们的结果，我们推测华北克拉通至少自晚新近纪以来一直是黄土高原东部的主要物源。

结果表明，黄土高原东部的大部分黄土样品受到华北克拉通的强烈影响。河流对黄土的供尘能力非常有限。沿着粉尘输送路径，近端的山脉、河流和黄土都可以为黄土沉积提供粉尘。强调了至少从晚新近纪开始，近端供给在黄土高原演化中的重要作用，例如：青藏高原东北部之于黄土高原西部和中部，华北克拉通之于黄土高原东部。同时也强调，迫切需要重新评估塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠等偏远地区对中国黄土高原的粉尘贡献。

图1 中国黄土分布和采样点（红色和蓝色五角星分别代表黄土和河流样品）

图2 沉积物和潜在物源区锆石U-Pb年龄的概率密度图比较。（a）黄土高原的第四纪黄土，（b）黄土高原周围的沙漠，（c）黄土的潜在来源区，

（d）黄土高原东部的第四纪黄土，（e）黄土高原东部和中部的河床沉积物。

图3 样品亲和力的比较。（a）多维比例图，两个大椭圆分别代表东北青藏高原（NTP）+中亚造山带（CAOB）和华北克拉通（NCC），

后者包括华北克拉通西部和华北中央造山带（trans-NCO），小椭圆代表华北中央造山带。（b）重矿物的主成分分析图。

本项工作的合作者来自多个研究单位，包括中国地震局地质研究所、瑞士苏黎世联邦理工大学(ETH)、北京大学、中国地质大学(武汉)和中山大学；第一资助为国家自然科学基金中心项目（大陆演化与季风系统演变，编号41888101）。
研究成果于2023年2月在线发表于Journal of Geophysical Research - Earth Surface: Xiong Jianguo(熊建国), Wang Ying (王英)*，Vincenzo Picotti, Huiping Zhang(张会平), Qingri Liu(刘晴日), Xudong Zhao(赵旭东), Xin Su(宿鑫), Xiuli Zhang(张秀丽), Youli Li(李有利), Peizhen Zhang(张培震), 2023. Proximal supply in loess deposition of the Chinese Loess Plateau. Journal of Geophysical Research - Earth Surface,128. https://doi:10.1029/2022JF006814

论文网址链接https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2022JF006814