黄土高原中更新世微玻陨石事件记录及松山-布容极性转换的高分辨率地层学研究

通过在西峰、宝鸡和曹岘3个黄土剖面S7至S8之间的黄土-古土壤沉积物开展系统的磁性地层学、成壤地层学、岩石及环境磁学、以及澳-亚微玻陨石事件记录的综合比较研究，精确厘定松山-布容极性倒转（M-B）、短极性地磁漂移事件的详细地磁场变化特征，分析地磁极性倒转及地磁漂移事件发生的可能机制；建立3个黄土剖面间M-B界线（M-BB）、微玻陨石层以及东亚冬（粒度）、夏（磁化率等）季风强度替代指标变化的时空关系，查明M-BB在不同地区的黄土剖面中产出层位不一致性的原因；并通过与海洋沉积物中已有的澳-亚微玻陨石和M-B研究结果进行对比，确定黄土沉积物中M-BB附近出产的微玻陨石是否真正代表了澳-亚撞击事件，分析黄土-古土壤沉积物的天然剩磁磁化历史、剩磁lock-in深度及其平滑作用的影响，并进一步探讨海、陆气候记录之间的相互关系。

中国黄土沉积物是记录第四纪以来地球磁场及古气候变化十分理想的信息载体,其磁化率及粒度所记录的古气候变化同深海氧同位素曲线所反映的古气候变化有极好的相关性，然而全球同时发生的松山-布容地磁极性倒转界线(M-BB)在深海沉积物中大多记录在间冰期氧同位素阶；而来自中国黄土-古土壤序列的研究结果却证实在大多数黄土剖面中记录于相对低磁化率值的冰期黄土层L8的中下部，而在一些黄土剖面中M-BB记录于相对高磁化率的间冰期古土壤层S8的顶部。为了查明地磁极性倒转期间详细地磁场变化特征及其持续期间以及M-BB在不同地区的黄土剖面中产出层位不一致性的原因，在不同黄土剖面开展高分辨率的磁性地层学、成壤地层学及澳-亚微玻陨石事件记录的综合比较研究，结果表明：1）地磁场在极性转换期间处于长期的不稳定状态，很可能发生了长期的、多次的迅速极性摇摆；2）中国古土壤磁化率的提高是由于顺磁性的粗颗粒含铁硅酸盐在成土作用过程中产生了几十纳米至几微米的磁赤铁矿，这些细粒的磁赤铁矿颗粒是以包裹体的形式存在于粗颗粒硅酸盐中；3)中国黄土沉积物的石英颗粒度参数是可信赖的古气候变化替代指标；而磁化率参数容易遭受当地成土作用的影响，其变化趋势并不反应古气候的波动；4) M-BB在不同地区的黄土中产出层位不一致的原因不是由于不同地区间黄土沉积物的剩磁锁定深度不同所致，而是由于不同地区间黄土沉积物的成土作用差异所致；5) 来自成土作用较弱的黄土沉积的相对古强度（RPI）变化记录很可能反映了古地磁场强度的变化，而来自成土作用较强的古土壤RPI记录很可能没有完全去除成土作用（古气候）的影响，其变化并不完全反应古地磁场强度的变化；6)黄土沉积物M-BB附近发现的似微玻陨石颗粒在整个黄土高原并不普遍存在，其很可能不是澳-亚撞击事件产生的微玻陨石。