内蒙古达里湖晚第四纪沉积物的高分辨率古地磁学和环境磁学研究

High-resolution chronostratigraphy and high-resolution paleoenvironmental proxy sequences offer a solid base for global change of the late Quaternary. This project is to carry out high-resolution paleomagnetic and environmental magnetic investigations on Dali Lake sedimentary sequence in Inner Mongolia, which is located at the East Asian Summer Monsoon limit in semi-arid East Asia. We aim at obtaining representative records of late Quaternary high-resolution regional paleosecular variation and relative paleointensity sequences in the mid- to high-latitude northern China, so as to construct a precise age model. Moreover, a typical high-resolution environmental magnetic sequence is to be achieved, which will help illustrate the detailed paleoclimatic and paleoenvironmental processes. This project would significantly improve our understanding of the paleoclimate and paleoenvironmental history in semi-arid Asian interior.

高分辨率地层年代框架和高分辨率古环境变化序列是晚第四纪古全球变化研究重要需求。本项目选择亚洲内陆干旱-半干旱区东部、东亚夏季风边缘区的内蒙古达里湖晚第四纪沉积物开展高分辨率古地磁学和环境磁学研究，构建中国北方中-高纬度地区晚第四纪高分辨率的地磁场长期变和相对古强度序列，从而建立其精细的年代地层学框架。进一步构建高分辨率的代表性环境磁学序列，从磁学角度揭示我国北方东亚夏季风边缘区晚第四纪气候、环境变化的精细过程，深入认识亚洲内陆干旱-半干旱区气候、环境演化历史。

本项目选择亚洲内陆干旱-半干旱区东部、东亚夏季风边缘区的内蒙古达里湖末次冰消期以来的沉积物岩芯DL04和DL13，开展高分辨率的环境磁学和古地磁学研究，并辅以电子显微镜、X射线衍射等方法，取得如下认识：.利用岩芯DL04获得了末次冰消期以来的高分辨率环境磁学参数序列，揭示了末次冰消期以来内蒙古中部地区的环境变化，重点分析了Bølling-Allerød暖期、Younger Dryas冷事件和全新世暖期(HWP)在亚洲内陆干旱区湖泊沉积中的环境磁学响应。.达里湖末次冰消期的沉积序列可以分为四个阶段。阶段1 (15.90-15.32 ka)中磁性矿物主要是近似单畴的磁铁矿颗粒，对应于末次冰盛期之后的初始冰消阶段，区域气候条件仍处于冷干状态，在地表的冻融过程中，流域的玄武岩基岩被侵蚀并搬运至湖泊中沉积下来。阶段2 (15.32-12.67 ka)和3 (12.67-11.56 ka)中磁性矿物为准单畴颗粒的磁铁矿。由于冰消作用开始，这两个阶段的磁性矿物主要是来自沉积盆地的表层土壤，并且分别记录了Bølling-Allerød暖期和Younger Dryas冷事件。.达里湖HWP的磁性矿物以生物成因的磁铁矿(磁小体化石)为主。磁小体化石含量的变化记录了达里湖地区HWP从开始到结束的精细过程。9.8 ka磁小体化石含量的快速升高代表HWP的开始；7.7 ka磁小体化石含量的再次快速升高代表地表径流从温度较低的冰雪融水向温度较高的季风降水的转变；而5.9 ka磁小体化石含量的急剧降低则代表HWP的突然结束。.利用岩芯DL13建立了末次冰期的高分辨率地磁场要素变化序列，包括磁倾角和相对古强度变化。尽管目前尚缺乏高精度的年龄数据，这些序列为完善中国北方中-高纬度地区晚第四纪地磁场长期变和相对古强度演化提供了重要的数据支撑。.由于达里湖沉积物记录的古地磁场信息不够理想，本项目将晚第四纪地磁场演化研究拓展到考古磁学领域。对东亚不同地区、不同时代的考古样品开展地磁场古强度和方向研究，揭示出全新世地磁场极端变化事件，初步建立了东亚六千年来地磁场强度变化参考曲线。