柴达木盆地湖相沉积松山-布容转换带的地磁场变化研究

Matuyama-Brunhes polarity transition (MB) is the lastest reverse event in the geological history. The reversal process is very complicated, and the study of the geomagnetic field variation during the MB transition remains controversial. Today, the marine deposits and loess sequences of the low sedimentary rate have been gradually unable to meet a higher resolution paleomagnetic study on the MB transition. Therefore, the lacustrine sediments with the high sedimentary rate are selected for geomagnetic field variation study during MB transition in this project. Through rock magnetic and paleomagnetic study on a 60-m-thick sequence of lacustrine sediments near the MB boundary of QC-1 borehole in Dabuxun, eastern Qaidam Basin, the characteristic remanence carrier will be identified and the magentic polarity sequence of MB transtition will be established. Combined with the relative paleointensity curve, the MB precursor event could be indentified from the geomagnetic record. Determine the thicknesses and stratigraphic positions of the MB transition and MB precursor event, and dating, so as to discuss the significance of magnetic chronology and the Lock-in depth of natural remanent magnetization from lacustrine sediment. At the same time, according to the high-resolution research on geomagnetic field variation, explore whether there is millennial- to even submillennial-scale polarity cyclical swing during the MB transition.

松山-布容极性转换（MB）是地质历史时期距今最近的一次倒转事件，其倒转过程十分复杂，对倒转期间的古地磁场形态变化的研究仍存在争议。现今，低沉积速率的海相沉积和黄土序列已渐渐不能满足对MB转换带一个更高分辨率的古地磁研究。因此，本项目选择高沉积速率的湖相沉积进行MB转换带的地磁场变化研究。通过对柴达木盆地东部达布逊湖区QC-1钻孔MB界限附近60m湖相沉积物进行岩石磁学和古地磁研究，确定特征剩磁载体，建立MB转换带的磁极性序列。结合相对古强度，识别"MB前驱事件"，精确厘定MB转换带和"MB前驱事件"的厚度和地层位置，并对其进行定年，从而探讨钻孔的磁性年代学意义以及湖相沉积天然剩磁的Lock-in深度。同时对MB转换带的地球磁场的变化特征进行高分辨率研究，探讨在MB倒转带的地磁场是否存在千年乃至几百年的极性周期性摆动。

松山-布容极性转换（Matuyama-Brunhes，简称B/M）是地质历史上距今最近的一次极性倒转事件（年龄约780ka），研究表明B/M倒转过程十分复杂，其倒转阶段的持续时间以及倒转期间的古地磁场形态变化仍存在争议。前人的研究大都着眼于连续性差的火成岩、沉积速率低的海相沉积和黄土。近年来，在柴达木盆地进行了以环境资源演变和成矿理论研究为目的的科学钻探工程，连续高沉积速率的湖相沉积岩芯为重建B/M转换带的地磁场变化迎来了新的机遇和挑战。.因此，在本文中我们对柴达木盆地QC-1钻孔B/M界限附近的767-724m段岩芯进行了高分辨率的古地磁研究。岩石磁学实验结果表明样品中主要的载磁矿物为胶黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿，其中胶黄铁矿在岩芯中普遍存在。热退磁结果表明我们的记录中B/M转换带位于734.87-725.21m，厚度为9.66m，“MB先驱事件”位于758.64-745.81m，厚度为12.83m。QC-1钻孔的B/M界线深度校正为730.04m。以QC-1钻孔的磁性地层年龄以及钻孔顶部的14C和铀系绝对年龄为参考点，对磁化率曲线进行天文地层调谐，建立了QC-1钻孔可靠的天文地层年代框架。根据新的天文地层年代标尺，我们定义QC-1钻孔B/M转换带的年龄为784.04-775.97ka，持续时间为8.07ka，“MB先驱事件”年龄为803.64-792.77ka，发生在B/M倒转前17.59ka，持续了10.87ka。我们记录中的B/M转换带和“MB先驱事件”与前人的研究结果能很好的对应，并且我们具有更精确的年龄限定。对B/M转换带详细的研究表明，在此期间地磁场频繁发生偏转，我们的研究记录了至少29次极性倒转，倒转频率达到了百年-数十年尺度。同样的在我们的记录中，“MB先驱事件”并不是单次的正极性漂移，而是类似于B/M转换带，由多次极性倒转组成。我们的研究成果为B/M转换带附近的磁性地层对比提供了精确的年龄限定，并且证实了B/M转换带地磁场百年-数十年尺度的快速极性倒转变化。