高斯-松山地磁极性转换(G-M)期间地磁场方向变化特征.pdfVIP

·184· 中国地球物理2011 (5)古地磁学与全球变化 高斯一松山地磁极性转换(G．M)期间的地磁场方向变化特征 Directionalofthe field changesgeomagneticduring the transition Gauss-Matuyama polarity 杨天水1，2兵颈政幸3杨振字4三岛稔明3张世红1，2李海燕1吴怀春1，5 Tianshui ToshiakiMishima YangMasayukiHyodoZhenyuYang Li HuaichunWru ShihongZhangHaiyan 1．中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083； 2．中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083； 3．ResearchCenterforInlandSeas，Kobe Kobe657—8501 University Japan； 4．中国地质科学院地质力学研究所北京100081；5．中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 地磁极性倒转是地磁场的最基本特征之一，也是当代固体地球物理学研究的焦点之一…。由于在人类 历史上还没有发生过地磁极性倒转，因此我们必须借助于保存在岩石、沉积物或考古材料中的古地磁场变 化记录来获得一些极性转换期间的地球磁场变化特征，并据此分析地磁极性倒转发生的可能机制。在过去 的四十年，中外古地磁学者开展了许多地磁极性转换研究。值得注意的是已有的地磁极性转换研究绝大多 数集中在距今78万年的松山一布容地磁极性转换，而对发生在距今258万年高斯一松山地磁极性转换 (G．M)仅有少数几个研究结果发表。 中国黄土一古土壤序列是第四纪时期最重要的陆相风尘堆积物，其具有沉积速率高、连续性好的特点， 很好地保存了第四纪以来的古地磁场及古气候变化的信息【zJ。近年来，大量高分辨率的磁性地层学研究结 果证实中国黄土一古土壤沉积物不仅很好地记录了第四纪以来的所有极性带及极性亚带，而且在多个黄土 剖面记录了持续几千年的地磁漂移事件，一些高分辨率磁性地层学研究结果进一步表明成土作用较弱的黄 剖面中记录G．M的风成沉积物开展了详细的古地磁及岩石磁学研究，该文总结已取得的研究成果。 对来自陕西宝鸡剖面红黏土项部至古土壤层S32之间的沉积物样品的系统热退磁结果表明所有的黄 土、古土壤及红黏土样品均能分离出两个可靠的磁化分量，在100℃～200℃之间分离的低温分量与研究区 目前的地磁场方向一致，在300℃以上分离出来的高温分量朝向原点衰减，其包含了不同的极性，依据高温 特征剩磁方向构建的高分辨率磁性地层结果表明宝鸡剖面红黏土顶部至古土壤层$32之间的陆相风尘沉积 磁滞回线特征和Day图结果表明来自高斯正极性、松山反极性以及G．M混合极性间隔的样品有相似的岩 石磁学特征，磁铁矿和赤铁矿为特征剩磁的主要载磁矿物，其平均粒度落在较细的PSD范围内；磁化率各 向异性(AMS)结果揭示高斯正极性、松山反极性以及G-M混合极性间隔的沉积物仍保持原生的沉积结 构。因此G．M期间地磁场方向的多次迅速波动不是磁性矿物差异及沉积结构扰动所引起，而是可能反映 了G—M期间地磁场方向的迅速变化。假定宝鸡剖面在晚松山和G．M期间以恒定的沉积速率连续沉积，粗 略估计G—M的持续期间超过15千年。来自宝鸡剖面的高分辨率磁性地层学研究结果建议G．M期间地磁场 处于长期的不稳定状态，地磁场方向很可能发生了多次的迅速翻转。 本研究由中央高校基本科研业务费专项资金资助(2010ZD05，201IYXL010)。 参考文献 R P 【1】MerrillT