晚更新世以来长江三角洲长尺度气候干旱事件 ——来自沉积物环境磁学的记录

选择位于长江三角洲南部区域的3个钻孔CSB4、CSB6和CSB8,开展环境磁学方面的研究,以揭示该地区晚更新世以来沉积物记录的显著气候事件。结果显示：3个钻孔都存在明显的S300低值区域,其变化规律为当S300为低值时,磁化率、ARM和SIRM的值较低,而IRMAF80mT/SIRM和ARM/SIRM的比值相对较高,表明磁性矿物浓度降低、粒度变细。同时S300低值区域沉积物以黄色粉砂质黏土为主,含铁锰质结核。IRM获得曲线定量分析结果揭示：沉积物中赤铁矿等高矫顽力组分的含量相对增加,指示长江三角洲区域3次显著的干旱气候事件。在磁性地层及其AMS 14C、光释光测年基础上,推断3次干旱事件发生的时间分别为163―121 ka B.P.（事件I）、57―42 ka B.P.（事件II）和14―10 ka B.P.（事件III）,对应海平面相对较低时期,季风减弱,降水减少,气候干旱,形成以氧化作用为主的环境。     

南海南部约80 ka以来的古地磁记录

晚更新世以来以一系列地磁漂移事件是区域地层对比和确定沉积物年代框架的重要工具.但是在海相沉积物中,识别这些地磁漂移事件多依赖相对磁场强度（RPI）的变化,在地磁方向异常方面鲜有报到,从而影响对这些事件可靠性的讨论.本文选择南海南部巽他陆架附近重力活塞钻孔BKAS2PC的沉积物,进行系统的岩石磁学和古地磁研究,获得该钻孔沉积记录的RPI和磁倾角变化信息.岩石磁学及扫描电镜结果表明沉积物的原生主要载磁矿物为单畴（SD）和假单畴（PSD）钛磁铁矿.在一些层位,沉积后发生的还原作用形成胶黄铁矿等铁硫化物.磁性矿物的浓度和粒度等参数呈现显著的两阶段变化特征,上部（约220 cm以上）含量低而粒度细,下部含量高但粒度相对较粗,整体上均在一个数量级范围内波动.样品的交变退磁特征显示当交变场超过60 mT时,受胶黄铁矿影响产生旋转磁化,剩磁强度反而上升.因此,在20~60 mT之间确定原生特征剩磁,并把RPI定义为NRM_{（20-40）mT}/ARM_{（20-40）mT}.通过¹⁴C限定,并与其他有良好年代控制的相对磁场强度曲线进行对比,建立了钻孔的年代框架.结果显示,钻孔沉积物记录了几次显著的地磁漂移事件,这为联合应用RPI与磁场方向异常构建海相沉积物年代学框架提供了新的依据.

     

南海北部约17cal.ka以来地磁场长期变记录

近些年来地磁场长期变（PSV）研究取得了长足进展,不但为探索地球内部动力学过程提供了不可多得的材料,也为千年至万年时间尺度沉积地层的精细对比和定年提供了强有力的工具。但是在众多的资料当中,末次盛冰期至全新世早期这一段时期内可靠的高分辨率古地磁场记录相对较少。本文以南海北部钻孔ZSQD2沉积物为研究对象,重建古地磁场方向和相对强度的变化,补充该时期内地磁场变化的记录。浮游有孔虫的AMS 14C定年结果表明约190cm钻孔沉积物年龄在约4~17cal.ka之间,岩石磁学和环境磁学实验证明沉积物中主要控磁矿物为软磁组分,如磁铁矿类矿物,沉积物中磁性矿物的浓度、粒度和类型的变化较为单一,适合进行古地磁方向,尤其是相对强度的研究。该段时期内,地磁场的倾角和偏角均存在多次峰、谷变化,其中在约12.4~13.4cal.ka之间发生明显的地磁场异常,指示了“哥德堡地磁漂移（Gothenburg Excursion）”的存在,持续时间大约1ka。在该漂移发生之前,地磁场强度先开始衰减,相对强度的低值发生在约13.2~15.0cal.ka之间,早于古地磁场方向异常约1.6ka。     

钱塘江河口周边钻孔磁性地层学研究及意义

长江三角洲地区的沉积历史和特征,是揭示我国东部沿海区域新生代以来构造演化与地理格局形成过程的重要窗口.本文基于磁性地层学方法,结合AMS14C和光释光测年数据以及该地区硬质黏土标志层,对分布于钱塘江河口两侧的五个钻孔建立年代地层框架.结果表明,除河口北部一个钻孔底部年龄至高斯正极性期外,其余钻孔显示南部地区约200 ka BP以来才开始沉积,最南端晚至约60 ka BP.与该地区已有钻孔磁性地层学资料进行对比,认为长江三角洲部分区域沉积年龄超过百万年和"北厚南薄、东厚西薄"的特征,主要是受早期区域构造背景的影响,而长江三角洲大范围的沉积发生自约200 ka BP以来,受构造缓慢沉降和海平面变化控制的细颗粒（黏土-粉砂粒级）从晚更新世才开始沉积,约60 ka BP以后扩大至整个三角洲区域.