汉江三级阶地磁性地层年代及其古环境研究

发布时间：2020-10-16 08:43

　　 黄土是记录地磁极性倒转的良好载体,将磁性地层学应用于黄土研究,不仅可以获得地层的沉积年代,结合岩石磁学等磁学研究手段,还可以深入研究古气候古环境信息。在秦岭南侧汉江上游地区的山间盆地、河谷阶地之上覆盖有黄土-古土壤旋回清晰的风成堆积,这些风成黄土是研究古气候以及地貌演变的重要信息库。但一直以来对本区的古环境尤其是高级河流阶地的定年数据极少,仅有的几个年龄结果差异较大,使得汉江三级阶地的形成年龄和成因机制一直都尚不明确,对研究长尺度的气候环境演变造成一定困难。在详细的野外考察的基础上,分别选择了汉江上游郧县段和汉中段的三级阶地(HPC和YSZC)两处剖面进行综合研究,主要采用古地磁定年结合光释光年龄以及古生物学确定了三级阶地的形成年代,并构建了黄土沉积地层年代序列,应用岩石磁学确定了三级阶地黄土的载磁矿物特征。此外,结合磁化率、粒度以及地球化学元素等常用气候代用指标获得了古气候演变信息以及古气候特征,主要得出以下结论:(1)两处剖面均记录了 B/M极性倒转界限以及Jaramillo极性亚带,HPC剖面同时记录了 CR1和BMP两次短期极性漂移。古地磁测年结果显示,汉江三级阶地底部处于松山负极性期内,对比极性年表并以黄土沉积速率外推得出汉江上游三级阶地开始形成的年代为1.05-1.10 MaBP,属早更新世晚期,开始形成时为冰期,对应黄土 L10堆积期。(2)汉江三级阶地黄土的主要载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿,部分含有赤铁矿等反铁磁性矿物,与黄土高原典型剖面基本一致,但整体磁性较弱,并且黄土层与古土壤层的载磁矿物特征没有明显的差异和规律,这可能由于本区风化成壤程度高,或者物源与黄土高原迥异所导致。(3)汉江三级阶地底部L10粒度较粗,S9以上地层粒度颗粒偏细,并且变化不明显,指示早更新世晚期气候相对寒冷,中更新世以来气候相对稳定,整体偏暖湿;此外,各项指标显示本区的风化成壤作用强烈。(4)结合前人的研究推断,汉江上游三级阶地的形成机制为昆黄运动第一阶段和秦岭Q1以来的构造抬升作用为主,并以秦岭地区早更新世晚期气候由冷向暖的转型作用为辅,对青藏高原和秦岭的隆升具有指示意义。
【学位单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P539.3;P532
【部分图文】：

土－古土壤旋回清晰可见。在详细的野外考察基础上，选取位于汉江郧县段三级阶??地的黄坪村（ＨＰＣ）剖面和位于汉中段三级阶地的溢水砖厂（ＹＳＺＣ）剖面开展高??分辨率磁性地层学及沉积学研宄（图２－１）。?？??９??

?实验室内，将采集好的样品通风瞭干后，用银条加工成２?ｃｍ＞＜２ｃｍ＞＜２?ｃｍ的小??正方体（图３－１?），加工过程保证正方体的每条边与采样时标注的方向平行或垂直，??通常加工出三套平行样品。??ｙ￡Ｚ７??｜?—￣?ｒ－Ｋ．?＾?ａ／?ｂ／?Ｉ?｛—｜??■?／?＊—２５ｃｍ?／?２ｃｍ?ｊ??Ｓ?＝＞?Ｌ＝—＾?±?Ａ??—＾３－－５ｃｍ?２．５ｃｍ?＾?２ｃｍ??５ｃｍ??图３－１古地磁样品前处理程序??Ｆｉｇ．３－１?Ｐｒｅ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ?ｆｏｒ?Ｐａｌａｅｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓａｍｐｌｅｓ??３．１．３退磁方法??退磁的基本原理是基于驰豫时间、矫顽力及温度之间的关系来消除低稳定性??的剩磁组分，即驰豫时间越短，颗粒越容易获得次生磁化。实验室常用的退磁方??法主要有热退磁和交变退磁，化学退磁不常用，这里不做叙述。??（１?）热退磁。热退磁退磁原理是基于驰豫时间较短的剩磁组分通常其阻挡温度??也相对较低。在磁性矿物的居里温度之下，存在一个解阻温度Ｔｄ。当样品加热至??这一解阻温度乃时，所有驰豫时间短、阻挡温度Ｔｂ低于解阻温度Ｔｄ的低稳定性??磁颗粒将比清洗。在０磁空间内随着温度逐渐冷却至室温，驰豫时间将依照指数??规律性的增大，直至这些磁矩再一次被清洗。通过这一方式，磁稳定性相对低的??次生剩磁将被清洗掉。??热退磁时，将适量样品放置在船形样品架之后将样品架推入一个安装在圆筒??状屏蔽桶内的无感应线圈热退磁炉内。设置一指定温度开始加热

但在３００－４５０?°Ｃ附近有个轻微的磁化率快速减少的转折，随后又在５８０?°Ｃ减??少到最低，表明样品以磁铁矿为主［５３］，并含有少量不稳定的磁赤铁矿，随着温度??增加，部分磁赤铁矿转化为了赤铁矿［５４＿５６］。ｂ组样品（图３－２ｂ）加热曲线和冷却曲??线在５００？７００?°Ｃ之间基本重合，５００?°Ｃ以后冷却曲线逐渐升高，表明在加热过程??中有新的磁性矿物生成；ｃ组样品（图３－２ｃ）在加热过程中磁化率随温度增加缓慢??减少，随后在３５０?°Ｃ明显增加并在４００?°Ｃ附近出现峰值，可能存在有机质因加热??而分解［５７］，随后又慢慢减少，在５７５?°Ｃ出现最低值，冷却到室温后，磁化强度是??加热前的数倍，表明加热前某种弱磁性或顺磁性含铁的黏土矿物（含铁硅酸盐或??绿泥石）在加热氧化条件下转化为强磁性矿物（磁铁矿）??＾?５ｒ?Ｖ?？?Ｖ?Ｖ??ＣＤ?０?１?５?＾?Ｉ?０＂ｉ?＼?ｉ?Ｉ?ｉ??ｊ?１??１１??乂?〇?２〇〇?ｉ＞ｍ?飄Ｋ＞?ｏ?２ｍ?ｍｏ?ｃｍ＞?ｎｍ?〇?２００?４？ｏ?８＜ｋｊ??４０?一?ＨＰＣ－０６４＜６
【参考文献】

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本文编号：2843032