长江三角洲上新世以来磁性地层及天文调谐年代标尺

长江三角洲地区的磁性地层认识存在很大不确定性.为建立一个可靠的年代标尺,为区内沉积环境和气候演化研究提供约束,在年代地层和磁性地层基础上,以频率磁化率为信号源、ETP为靶曲线,通过轨道调谐方法对区内LZK1孔开展了天文年代标尺研究,建立了年代序列框架.结果显示,M/B界线埋深约为143.0 m、Ga/M界线埋深约为219.0 m、Gi/Ga界线埋深约为296.6 m.受气候和沉积环境控制,沉积旋回特征清楚,沉积速率具有明显的阶段性.调谐后的频率磁化率显示了显著的125 ka、96 ka、41 ka、23 ka、22 ka、18 ka等轨道周期,并在轨道周期上与ETP曲线高度相关,相关性超过了95%检验标准.100 ka、41 ka和23 ka周期的带通滤波曲线与偏心率、斜率和岁差在振幅和相位上吻合较好,但局部时间段有差异,可能与低沉积速率、沉积速率突变或短时间尺度的地层缺失等因素有关.研究表明,在具有短暂沉积缺失的持续沉降区域,只要保证样品分辨率,可以通过轨道调谐方法建立可靠的年代框架.      

白垩纪大洋缺氧事件2(OAE 2)的天文年代学对比研究

白垩纪中期大洋缺氧事件2(OAE 2)是地史时期一次全球性重大古海洋和古气候事件, 记录了地球温室期全球碳循环扰动和地球系统反馈过程的重要信息。由于全球不同剖面OAE 2年代学约束仍存在争议, 制约了对这一全球性事件成因机制的认识。针对上述问题, 本研究选取了全球不同纬度带的8个剖面, 通过对碳同位素和硬等温剩余磁化率数据进行旋回地层分析, 开展了OAE 2天文年代学研究。结果显示, 研究剖面的OAE 2发生时间被约束在94.55~93.98 Ma, 结束时间被约束在93.80~93.17 Ma, 持续时间为430~910 ka, 不同剖面的OAE 2起止时间和持续时间存在差异。火山活动为海洋环境提供了营养物质, 暂时性的全球海洋连通性影响了火山喷发物质搬运, 季风强弱影响了陆源物质风化速率和火山喷发物、陆源剥蚀物的搬运, 故剖面地理位置及其与火山活动区域的距离、海洋连通性和季风活动共同影响OAE 2的起止时间和持续时间。OAE 2的发生阶段大致与短偏心率调制周期极大值时期(即约2.4 Ma超长偏心率周期)或从较大值向极大值过渡时期对应, 且天文理论曲线La2010d中约2.4 Ma超长偏心率周期也为极大值时期或从较大值向极大值过渡时期。在此天文轨道配置下, 气候季节对比性明显增加, 增强的季风降水导致陆地向海洋输送的营养物质增加, 海洋初级生产力提高, 造成海水缺氧, 随后大量有机质的分解进一步导致了O₂消耗, 这些因素的共同作用可能促进了大洋缺氧事件的形成。相反, OAE 2的结束阶段与超长偏心率周期较小值时期对应, 此时气候以低季节性对比为特征, 季风降水减弱, 水柱混合良好, 从而提高海洋中间和底部水域O₂浓度, 这些因素的共同作用可能导致大洋缺氧事件的结束。在OAE 2期间, 天文轨道周期驱动的季风强度的变化, 通过影响陆源物质的剥蚀以及陆源和火山喷发物质的搬运、海洋水体分层状况等, 在OAE 2演化中扮演着重要角色。