Kiaman负极性超静磁末期地磁场古强度研究

The strength of Earth's magnetic field provides key constraint on the geodynamo within a superchron. Paleointensity of the Kiamen Reverse Superchron (KRS), occurred from 320-260 Ma, are scarce and controversial. The Emeishan basalts (erupted ~260 Ma) in the southwest China are of interests for probing the field intensity at the end of KRS and also for the cause of the end-Guadalupian mass extinction. This project aims to study four sections of the Emeishan basalts in eastern Yunnan and Sichuan provinces. Systematic rock magnetic and paleodirections will be investigated. Based on rock-magnetic and paleomagnetic results, paleointensity determinations will be performed on both whole rock and single crystal samples using the Thellier-Coe method in conjunction with the microwave technique. Results of this project will shed lights on the dynamo at the end of KRS, and the end-Guadalupian mass extinction.

地磁场的极性频繁倒转和超静磁期代表地核发电机的两种不同工作机制。超静磁期间古强度是约束地核发电机模型和地球深部动力学过程的关键。本项目拟利用滇东北和川东晚二叠世峨眉山玄武岩连续剖面，进行Kiaman负极性超静磁期（KRS）的古强度研究。峨眉山大火成岩省的主喷发时间为260 Ma左右，对应于KRS末期，还可能与二叠世晚瓜德鲁普期生物灭绝（约258 Ma）密切相关。本项目拟在地磁场古方向研究的基础上，开展详细岩石磁学研究，针对不同类型样品（全岩和斜长石单颗粒），以Thellier-Coe方法为主，配合微波古强度方法验证，获得高质量古强度数据，揭示KRS末期地磁场强度变化，为讨论KRS末期地核发电机工作状态、KRS结束机制及其晚瓜德鲁普期生物灭绝时间提供重要约束。

地磁场的极性频繁倒转和超静磁期代表地核发电机的两种不同工作机制。超静磁期间古强度是约束地核发电机模型和地球深部动力学过程的关键。本项目利用滇东北和川东晚二叠世峨眉山玄武岩连续剖面，进行Kiaman 负极性超静磁期（KRS）（约312-262 Ma）结束之后的地磁场古强度研究。峨眉山大火成岩省的主喷发时间为260 Ma 左右，对应于KRS 结束之后，还可能与二叠世晚瓜德鲁普期生物灭绝（约258 Ma）密切相关。本项目在地磁场古方向研究的基础上，开展了详细的岩石磁学和古地磁强度的研究，应用Thellier-Coe方法，通过大量的实验详细研究了572块峨眉山玄武岩样品所记录的古地磁场特征，获得了高质量古强度数据，揭示KRS 结束之后的地磁场强度大约为现今地球磁场的~15% 到~40%，平均值为~25%，为讨论KRS 结束之后地核发电机工作状态、KRS 结束机制及其晚瓜德鲁普期生物灭绝时间提供了重要约束。.此外，研究最新的地质历史时期（如全新世）地磁场强度变化规律可为探索古老地质时期的地磁场强度变化规律及其相应的地球动力学过程提供重要参考。地磁场存在从百万年尺度到百年尺度不等的长期变化，考古磁学是研究地磁场全新世以来短尺度精细变化的有效手段。本项目对采自山东、辽宁、吉林、浙江、河北、四川等多个地区的砖、瓦、陶器、瓷器、烧土等考古样品开展了详细的考古强度研究，获得了大量可靠的全新世以来地磁场古强度数据，结合日本、韩国等近期发表数据，初步建立了近八千年东亚地区地磁场强度变化参考曲线，并揭示出地磁场全新世以来存在快速剧烈的波动变化。研究结果具有重要的地球动力学指示意义，并为探索地磁场地质时期长尺度变化提供重要参考和约束。