黄土高原西部红粘土岩石磁学性质及其指示的亚洲内陆中中新世气候变化特征

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中文摘要：新生代以来地球环境发生了巨大的变化，其中最显著的气候变化事件是发生在～15Ma前后的中中新世大暖期(Middle Miocene Climate Optimum)，这是没有人类活动影响典型的气候变暖事件，对指示未来气候变化研究具有重要意义。目前通过深海沉积对中中新世大暖期的研究已经取得许多重要的进展，然而对中中新世大暖期大陆气候变化研究较少。近年来，我们在黄土高原西部庄浪地区钻取了600多米的以风尘红粘土为主的岩芯，为探究中中新世大暖期亚洲内陆气候特征提供了良好的材料。本研究将通过对该孔450-250 m(约18～12Ma)间的红粘土沉积物进行系统的岩石磁学分析，同时结合矿物学分析来探讨中中新世大暖期亚洲内陆气候环境变化特征。论文取得了如下几点认识： (1)通过X-T曲线、磁滞回线、IRM获得曲线以及XRD实验等证实：红粘土中的磁性矿物与黄土中类似，以低矫顽力的磁铁矿和高矫顽力的赤铁矿为主，同时含有一定量的磁赤铁矿。中中新世大暖期红粘土中磁铁矿和磁赤铁矿含量显著升高；中中新世大暖期前后红粘土中的磁铁矿含量均相对较低，而赤铁矿含量相对较高，但并未显示较强的磁赤铁矿信息。 (2)Day-Plot、Forc图以及磁学参数的比值表明，庄浪钻孔红粘土样品的磁畴平均粒径显示为PSD颗粒。中中新世大暖期样品包含了SP、SD、PSD磁性颗粒，大暖期前后样品平均粒径仍为PSD颗粒，但粒径稍粗，大暖期前期样品中有MD颗粒信息。 (3)庄浪红粘土磁化率在16.5～13.8Ma期间显著增加。这主要是因为在中中新世大暖期夏季风增强，成壤作用强度增加，导致新生成的亚铁磁性矿物增多所引起。此外，夏季降水丰富，生物产率比较高，导致有机质含量高，环境的氧化性降低，使强磁性的磁赤铁矿不能继续向弱磁性的赤铁矿氧化，从而有利于新生磁性矿物保存，这也是此段时期磁性增强的一个非常重要的原因。 (4)在全球气候变暖的中中新世大暖期，综合庄浪岩石磁学特征以及陆地和海洋的其它证据可以推测当时在中国西部季风区冬夏季风可能同时增强。

作者：

赵辉

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关键词：

黄土高原西部中中新世大暖期红粘土磁学性质气候变化

授予学位：

硕士

学科专业：

第四纪地质学

导师：

强小科；敖红

学位年度：

2012

学位授予单位：

中国科学院研究生院

语种：

中文

中图分类号：