中国黄土记录的布容正极性时极性漂移事件研究

The thick and continuous aeolian loess sequences from Chinese Loess Plateau (CLP) are ideal research materials for paleomagnetic and paleoclimate research. A series of geomagnetic excursion events had been detected in the Brunhes Chron during the last 800 ka. The global synchronization of geomagnetic excursion events can supply precise age restrictions for regional comparisons and land-ocean comparisons. In this study, according to the spatial characteristic of precipitation (decrease) and deposition rate (increase) from Southeast to Norwest of CLP, we choose 5 typical loess sequences, Jiyuan and Gulang loess sequences in northwest, Luochuan and Xifeng loess sequences in middle, Weinan loess sequence in Southeast and high quality loess drilling cores, to detect geomagnetic excursion events in the Brunhes Chron (loess-paleosol units S0-S8). Based on systematic rock magnetic research, we attempt to understand the magnetic remanence acquisition mechanism of magnetic excursion, the facticity and reliability in loess sequences and the high precise age of geomagnetic excursion events. By investigating and analyzing the acquisition mechanism, the influence and regional differentiation of loess remanent magnetism. We strive to establish the precise age restricted geomagnetic excursion events sequence and the high resolution polarity timescale of loess sequences in the Brunhes Chron.

黄土高原风尘序列厚度大、地层连续, 是高分辨率古地磁研究和古气候研究的理想材料。最近800 ka以来的布容正极性时记录了多次极性漂移事件, 可为黄土记录的区域和全球对比提供精细年代制约。本研究拟以黄土高原西北-东南降水逐渐增加而沉积速率逐渐减少的空间变化特点, 选择5个代表性黄土序列(依次为西北部的古浪和姬塬、中部的洛川和西峰以及东南部的渭南黄土序列), 通过高质量黄土钻探岩心获取, 针对布容正极性时的黄土沉积(S0-S8)进行高分辨率磁性地层测试和系统的岩石磁学分析, 查明黄土剩磁获得机制, 分辨其记录的极性漂移事件序列及其真实性与可靠性, 厘定极性漂移事件的精确年代。综合分析区域研究结果, 查明黄土沉积剩磁获得机制对极性漂移事件记录的影响, 分析极性漂移事件记录的区域差异规律, 建立基于黄土沉积极性漂移事件序列精细年代框架。

地磁漂移是地球磁场在长期变化过程中的基本行为之一, 表现为历时几千年的地磁场短期变化并具有全球一致性特征。最近780 ka以来布容正极性时记录的多次极性漂移事件, 可为黄土记录区域和全球对比提供精细年代制约。黄土风尘序列以其连续性和高分辨率特征, 是开展高分辨率古地磁研究和古气候研究的理想材料。本项目通过对典型黄土序列(S0-S8) 布容正极性时高分辨率地磁场特征分析，建立黄土序列极性漂移事件序列与框架，获得一下新的认识：. 1）系统获得了代表性黄土序列布容正极性时剩磁载磁矿物的种类和磁畴特征，基本探明剩磁获得机制及其对地磁场在沉积记录中的影响，探讨了以降雨量变化梯度带为特征的磁性矿物转化与剩磁获得机制；. 2）通过典型黄土-古土壤序列高分辨率磁性地层测试和系统的岩石磁学分析, 基本查明了黄土记录的极性漂移事件序列及其真实性与可靠性，基本确定了黄土高原典型黄土序列布容正极性时的区域变化与记录特征，系统研究了末次间冰期以来极性漂移事件发生的可能记录；. 3）基于对渭南黄土序来磁学实验与数据，综合环境磁学指标分析，获得了最近13万年以来高分辨率地磁场相对强度变化曲线，厘定了渭南剖面黄土序列末次间冰期以来记录的相对剩磁强度变化序列与四次极性漂移事件及其年代；. 4）揭示了黄土高原沿降雨梯度带由东南向西北的渭南、西峰、定边以及靖远四个剖面的磁畴颗粒数含量分布特征，定量分析了样品中颗粒体积的比重与组成情况，并认为较细颗粒含量的绝对值以及粗细颗粒间的差值可以指示气候以及成壤作用的相对强弱。