位于新疆北部准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠是我国第二大沙漠，沙漠物源的研究对了解中亚地区粉尘循环及风尘远距离传输具有重要意义。尽管近些年来针对该沙漠沙源开展了大量工作，但仍存在不同的观点，古尔班通古特沙漠对天山北麓黄土、北太平洋地区粉尘贡献研究薄弱。
中国科学院地球环境研究所中亚黄土研究组在古尔班通古特沙漠以东-西和南-北向采集了大量的沙漠砂样品（图1），基于地球化学元素的主成分分析，采用人工神经网络多层感知器、Metropolis-Hastings重采样等多种研究方法，探讨了古尔班通古特沙漠砂地球化学特征的空间异质性，揭示了沙漠不同区域的主要物源（图1），明确了古尔班通古特沙漠与北天山北麓黄土的成因联系以及对北太平洋地区风尘的贡献（图2和图3）。结果表明，古尔班通古特沙漠北部和西部的沙漠砂分别来源于阿尔泰和准噶尔山脉，北天山对该沙漠的贡献不大。古尔班通古特沙漠并不是北天山北麓黄土沉积物的主要物源，这可能与沙漠本身通过磨蚀产生的粉砂粒级物质不足有关。该研究也指出古尔班通古特沙漠并不是北太平洋地区细颗粒粉尘物质的主要源区。
该成果近期发表于国际著名期刊Global And Planetary Change上，李越副研究员为第一作者，宋友桂研究员为通讯作者。合作者包括来自浙江大学、福建师范大学、乌兹别克斯坦国家地质和矿产委员会地质和地球物理研究所的多位研究人员。该项目工作得到了国家自然科学基金的资助、中国科学院战略先导项目、崂山实验室科技创新项目和国家留学基金和中国科学院特别研究助理项目的联合支持。
Li Y., Song Y., Guo Y. a., Liang P., Chen X., Xiao J., Shukurov S., Li Y., 2024. Re-evaluating the origins of sands in the Gurbantunggut Desert and its role as an aeolian dust contributor. Global and Planetary Change: 104482.
https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104482
图1 区域地理位置及采样点图；古尔班通古特沙漠及其潜在物源的微量元素主成分分析；1979-2022年北疆地区地表潜在输沙路径和沙通量
图2 基于主成分分析的古尔班通古特沙漠与北天山北麓黄土元素组成对比
图3 中亚沙漠<2μm组分与北太平洋地区粉尘的稀土元素参数对比（红色和黄色点分别指示基于Metropolis-Hastings重采样获得的古尔班通古特沙漠和哈萨克斯坦东南部沙漠分布范围）