峨眉山玄武岩喷发持续时间的研究：来自古地磁学的约束

The Emeishan continental flood basalts (ELIP) in southwestern China is widely recognized as one of the large igneous provinces by the international geosciences community. It is of great scientific research significance for its involving the working mechanism and process of Earth’s interior, the resource enrichment and mineralization, and the evolution of biology and environments. The form and the precise duration of the ELIP eruption are important to determine its impact on the environment and its relationship with the End-Guadalupian biological mass extinction. However, they remain poorly constrained yet. In this project, based on the regularity of the geomagnetic field long-term variation, we intend to estimate the form and the net duration (excluding quiescent intervals which >500 years) of the eruption by analyzing the instantaneous geomagnetic directions recorded by lava flows. And according to the GAD (the geocentric axial dipole) analyses and the magnetostratigraphic study, we intend to estimate the total duration (including intervals of volcanic quiescence) of the ELIP eruption. That will provide superior precise duration results for the ELIP, which effectively solved the defects of other methods that is not available to limit a shorter magma erupting duration.

中国西南地区中-晚二叠世峨眉山大陆溢流玄武岩（ELIP）是被国际研究者广泛认可的大火成岩省之一，其涉及地球内部运行机制和过程、资源成矿作用和生物环境效应等多个地学前沿领域，具有重要的科学研究意义。ELIP喷发形式和喷发持续时间的精确确定对于揭示峨眉山玄武岩喷发所蕴含的全球气候变化和确定其与End-Guadalupian生物大灭绝之间的相关性具有重要指示作用。但到目前为止，这一重要问题并未得到很好限定。本项目拟通过峨眉山玄武岩各熔岩流所记录的瞬时古地磁场方向，结合古地磁场长期变化规律，确定峨眉山玄武岩的喷发形式和净喷发持续时间（不包括>500年的火山休眠期）；并将地心轴向偶极子场假说与磁性地层学研究相结合，确定峨眉山玄武岩的总喷发持续时间（包括火山休眠期）。这将为峨眉山大火成岩省研究提供一个精确的喷发时限年代结果，有效解决了其他方法对较短岩浆喷发持续时间（万年数量级）限定的缺陷。

中国西南地区中-晚二叠世峨眉山大陆溢流玄武岩（ELIP）是被国际研究者广泛认可的大火成岩省之一，其涉及地球内部运行机制和过程、资源成矿作用和生物环境效应等多个地学前沿领域，具有重要的科学研究意义。该项目聚焦峨眉山大火成岩省的喷发中心区域——峨眉山玄武岩出露最厚的云南宾川地区（玄武岩厚5384 m），利用磁极性地层学和SHRIMP放射性同位素年代学，精确限定了峨眉山玄武岩的喷发过程、喷发模式和持续时间。研究发现峨眉山大火成岩省玄武岩具有三阶段的喷发模式（R-N-R），其喷发起始于短暂的地球磁场反向极性时，目前仅在宾川地区峨眉山玄武岩（玄武岩厚5384 m）的最底部~30m有发现；随后地球磁场正向极性时被记录在遍布整个峨眉山大火成岩省的巨量喷发中，约占峨眉山玄武岩总体积的3/4；晚期玄武岩记录了地球磁场的反向极性时，主要分布在大火成岩省的内区和中区的北部，约仅占峨眉山玄武岩总体积的1/4。峨眉山玄武岩的总喷发时间<1.7 Myr （260.8-259.1 Ma，涵盖R-N-R三个磁极性时期），主喷发时间＜0.8Myr（260.4-259.6 Ma）。在峨眉山大火成岩省形成之前，可能存在局部的玄武岩喷发，零星分布的吴家坪阶酸性火山岩年龄远小于峨眉山玄武岩的主活动期，其与峨眉山溢流玄武岩的关系仍有待进一步研究。