中国科学院地球环境研究所机构知识库

      地质历史时期发生过多次地球磁场极性倒转和漂移事件，其中发生在距今
~780ka 的Brunhes/Matuyama(B/M)事件是最近一次发生的地磁极性倒转事件，它是目前研究最多，也是争议最大的地磁极性事件之一。古地磁研究表明，深海沉积物中B/M 事件记录于氧同位素 (MIS 19)阶段19，而中国黄土-古土壤沉积序列中记录的B/M 界线多数位于黄土层L8 中下部，这一层位恰与氧同位素阶段(MIS 20) 20 对应，即海陆记录的B/M 界线并不同步，这也造成海陆古气候对比存在不确定性。基于这一科学问题，本论文将采用与传统古地磁手段不同的宇宙成因核素10Be 示踪方法分析中国黄土记录的B/M 倒转事件，为解决这一问题提供一种新的认识。
       论文在前期工作基础上，重点以我国典型的西峰黄土-古土壤序列为研究对
象，围绕最近800ka 以来西峰黄土10Be 记录的古地磁场极性倒转及漂移事件示踪研究，通过全面细致的野外采样，开展了西峰黄土剖面气候代用指标、10Be浓度及古地磁等的实验测量工作。根据10Be 与磁化率具有的高度相似性，基于周卫健研究员提出的“平均值概念”和气候校正因子等分离思想，结合本实验室最新发展的一套数理分析方法-MVCS 方法，将西峰黄土剖面800ka 以来10Be 浓度中受气候因素影响组分与受地磁场调制影响组分进行了分离。结果显示西峰黄土剖面10Be 记录的B/M 界线位于S7 中部，在剖面中的深度为59.65 m，年龄为~781ka，该层位对应于深海氧同位素阶段19(MIS 19)，说明西峰黄土记录的B/M界线与深海沉积物和冰芯记录并无大的差异，两者具有同步性；西峰古地磁结果获得的B/M 界线结果与前人古地磁研究一致，位于L8 中，剖面深度为61.71 m，年龄为~803ka，10Be 与古地磁方法记录的层位深度相差2.06m，年龄相差22ka。
      我们认为，10Be 示踪的结果代表了西峰黄土剖面B/M 界线的真实层位；而重磁化作用是造成西峰黄土古地磁记录的B/M 界线与10Be 记录及深海沉积记录不一致的可能原因；此外我们首次利用黄土10Be 获得了Brunhes 期内Laschamp、Blake等11 个全球性古地磁漂移事件的记录，显示了黄土10Be 在示踪短的地磁场漂移事件研究中的潜力与优势；论文还尝试利用鲜锋等建立的10Be 产率与地磁场强度关系式，重建了800ka 以来西峰黄土记录的古地磁场相对强度曲线，除了由于年代误差引起的相位差外，获得的结果与国际上代表性的SINT-800、PISO-1500、SINT-2000 等曲线对比良好。