尽管近十几年来，国内外学者在中亚黄土的年代学与古气候重建方面取得了重要的进展，但该区黄土的来源仍存在较大的争议，有待于进一步探索。最近，中科院地球环境研究所中亚黄土研究组联合福建师范大学、伊朗霍尔木兹甘大学、德国马普化学研究所的相关科研人员对中亚北天山黄土的物质来源进行了定量恢复，明确了山麓冲洪积物、沙漠与黄土三者之间的成因联系，深入剖析了黄土物源研究在中亚地区古气候演化指标解译方面的科学意义。 基于微量元素地球化学数据，研究人员运用拟合优度（GOF）和平均绝对拟合（MAF）评价了贝叶斯模型和不确定性分析法（GLUE）模型在量化伊犁黄土不同源区相对贡献量不确定度中的表现，结果显示两个模型对目标黄土样本的元素地球化学特征都给出了较为精确的预测（图1）。根据模型运行结果，山前冲洪积物对伊犁黄土的贡献最大，其次为河流冲积物，而远源的沙漠物质在伊犁黄土中占有较小的比例，这与课题组前期的研究结论相同，因此表明了上述模型在黄土物源定量示踪研究中都具有巨大的潜力。为了进一步揭示黄土与沙丘沉积物、山前冲洪积物之间的关系，研究人员对北天山地区黄土与潜在源区沉积物的微量元素含量进行测试，采用数学统计方法挑选了物源示踪指标，通过多维尺度分析与沉积分选指标的对比，同时结合研究区气象再分析资料，清晰再现了北天山黄土的沉积动力过程（图2）。当前的研究显示山麓地带的冲洪积扇/平原是沙丘沉积物和黄土共同的物质提供者，然而沙漠并不是黄土的主要物源。另外，研究人员也指出，受复杂的地形与气候系统的影响，中亚黄土的物源存在明显的地域性差异，因此强调了判断黄土记录的局地或区域代表性在重建中亚古气候变化过程中是较为关键的一步。
上述研究于最近发表在Catena和Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology上，是地环所宋友桂研究员中亚黄土研究课题组关于中亚黄土物源系列研究的进一步深化与拓展。新的研究手段和研究思路为全面、准确构建中亚黄土形成过程的概念模型提供了重要的数据支持，为中亚黄土古气候指标的解读提供了可靠的基础，同时在中亚地区土地利用与管理方面也具有重要的参考和现实意义。本项研究得到了国家重点实验室培育基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）和国家自然科学基金联合资助。
![]()
图1 拟合优度（GOF）和平均绝对拟合（MAF）用于评价贝叶斯模型和不确定性分析法（GLUE）模型在预测目标黄土样本元素地球化学中的表现
![]()
图2 北天山黄土粉尘扬起、搬运和沉积的概念模型（当前研究主要强调了蓝色虚线框中的过程）
上述研究论文下载链接：
Li, Y., Gholami, H., Song, Y., Fathabadi, A., Malakooti, H., Collins, A.L., 2020. Source fingerprinting loess deposits in Central Asia using elemental geochemistry with Bayesian and GLUE models. Catena 194, 104808. https://doi.org/10.1016/j.catena.2020.104808 Li, Y., Song, Y., Fitzsimmons, K.E., Chen, X., Prud'homme, C., Zong, X., 2020. Origin of loess deposits in the North Tian Shan piedmont, Central Asia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, online, 109972. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109972
近期课题组发表的其他中亚黄土相关研究成果：
Li, Y., Song, Y.G., 2020. Discussion of the paper “Loess genesis and worldwide distribution” by Yanrong Li, Wenhui Shi, Adnan Aydin, et al. Earth-Science Reviews, online, 103151. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103151 Miao, Y., Song, Y.G., Li, Y., Yang, S., Li, Y., Zhao, Y., Zeng, M., 2020. Late Pleistocene fire in the Ili Basin, Central Asia, and its potential links to paleoclimate change and human activities. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 547, 109700. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109700 Sun, H., Song, Y.G., Chen, X., Cheng, L., Liu, H., 2020. Holocene dust deposition in the Ili Basin and its implications for climate variations in Westerlies-dominated Central Asia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 550, 109731. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109731 Cheng, L., Song, Y.G., Chang, H., Li, Y., Orozbaev, R., Zeng, M., Liu, H., 2020. Heavy mineral assemblages and sedimentation rates of eastern Central Asian loess: Paleoenvironmental implications. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 551, 109747. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109747 Zong, X., Dong, J., Cheng, P., Song, Y., Liu, W., Li, Y., Lan, J., 2020. Terrestrial mollusk records in the loess sequences from eastern Central Asia since the last deglaciation and their paleoenvironmental significance. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 556, 109890. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109890![]()