伊朗黄土高原黄土磁性特征分析与环境磁学研究

Iran, an interior Asian country, with rare precipitation, holding a general arid climate, is an important component of Asian mid-latitude dry lands, where large quantity of Quaternary loess deposits can be found Compared to the meticulous environmental magnetism research about Chinese loess, knowledge about the western Asian loess that locates to the opposite of the continent is poor, yet. This project will focus on typical Iranian loess profiles combining with latest development of rock magnetism, arming with various magnetic methods, to determine the physical and chemical mechanisms between the variations of concentrations and magnetic domain, adding to the functional climatic factors, to tell the proper environmental meanings of various magnetic proxies, especially those parameters reflecting precipitation in dry lands, all on the base of well judgment about the magnetic mineral composition of the loess deposits. To reconstruct the primitive frame of regional climatic sequence with the help of related chronological work and other examinations of environmental proxies hoping to better understand the spatial climate change of arid Asian, will offer case foundation for discussing the history of main Asian climatic systems which is composed with Indian monsoon, East Asian Monsoon, Asian winter monsoon and Westerly depression.

伊朗位于亚洲西部，其北部是亚洲中纬度干旱区的重要组成部分，许多地点都存在连续的黄土沉积，特别是靠近中亚沙漠地区的伊朗黄土高原，黄土-古土壤序列发育，为重建亚洲内陆干旱区较高分辨率的气候变化和认识典型西风区气候变化模式提供可能。环境磁学参数是中国黄土高原黄土气候变化重建的最主要指标之一，但亚洲内陆干旱区环境磁学指标的气候意义尚存在较大争论。本项研究拟在与伊朗合作者考察伊朗黄土分布和黄土地层的基础上，选取典型剖面，建立黄土-古土壤序列，分析其磁性矿物组成，认识矿物含量变化与磁粒径变化的物理、化学机制，并联系表土磁学指标与降水（湿度）空间变化的现代过程，建立可用来反映降水/湿度变化的有效环境磁学指标；开展OSL测年，结合相关的代用指标测量，重建伊朗北部典型西风影响区末次冰期以来的湿度/降水变化历史，认识亚洲内陆干旱区气候变化与我国季风变化的差异，为深入探讨亚洲内陆干旱区气候变化模式提供基础事实。

本研究依托伊朗北部黄土沉积区，在系统考察伊朗黄土分布和黄土地层的基础上，选取了典型黄土剖面，分析其磁性矿物组成，开展OSL测年。并联系表土磁学指标与降水（湿度）空间变化的现代过程，结合相关的代用指标测量，建立了二者之间定量/半定量的关系，确定可以准确反映区域降水的环境磁学参数。在此基础上初步探讨了该区全新世以来的气候变化。综合现有的工作和结果，我们获得了以下新认识： .a.伊朗黄土高原区表土样品的磁性特征。区域表土以亚铁磁性矿物为主要的载磁性矿物。磁铁矿的浓度远低于同期中国黄土高原表土的矿物浓度，而与黄土高原中部马兰黄土的磁铁矿浓度接近。磁铁矿粒径以PSD为主，较中国黄土高原黄土平均粒径沉积更粗。同时，区域次生细颗粒磁性矿物(如超顺磁颗粒)总体含量较低。.b.表土样品中磁性矿物的空间变化与气候因子的关系。表土样品中磁铁矿/磁赤铁矿粒径变化有沿降水增加、磁畴变细的总体趋势。同时，沿降水量增加的方向，样品表现出磁赤铁矿化程度增强以及SP颗粒增加的趋势。这使得次生SP颗粒可以很好的联系区域降水，即频率磁化率等可以成为较好的降水重建指标。.c.结合表土磁性矿物现代过程的研究结果，对研究区相关黄土-古土壤剖面的过去环境变化研究也有了重要进展。完整连续的全新世沉积剖面为了解该去过去的气候环境状况以及对全球气候的响应提供了很好的材料。此部分全新世的重建工作正在整理，预计可以尽快形成成果。. 研究区地处中东，采样工作受紧张的国际与区域形势影响较大。在完成全部采样工作后，加速推进测试分析工作，完成论文3篇（SCI杂志在审），培养硕士研究生一名（已转为硕-博连读博士研究生），引进一名伊朗国际学生来华攻读博士研究生。与伊朗方面高校等的研究合作在不断深入加强，并组织相关人员参加了国际国内学术会议，和同行广泛地交流了研究成果，取得了良好的效果。