实验室姜兆霞教授团队博士后官玉龙在《Geophysical Research Letters》发表不同磁性矿物轨道驱动机制差异的最新研究成果
发布人:丁文雁
发布时间:2026-10-29
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近日,国际地学期刊《Geophysical Research Letters》在线发表了题为“Different Orbital Controls on Detrital Magnetic Components in the Ninety-East Ridge Since the Late Pleistocene”的研究成果。该成果由实验室博士后官玉龙、姜兆霞教授(论文通讯作者)、李三忠教授与国内、外合作者共同完成。
海洋沉积物中的磁性矿物是解译古环境演变的重要“指纹”,但不同磁性矿物在轨道尺度上的搬运、沉积等机制仍缺乏明确约束。孟加拉湾是全球沉积物通量最大的海区之一,既接受印度夏季风带来的河流物质,也接受冬季风输送的亚洲内陆粉尘,多种磁性矿物组合在此混合堆积,导致常规磁学参数(如磁化率)难以区分季风、风尘与物源各组分的贡献。因此,为了解不同磁性矿物在轨道尺度上的驱动机制,我们对过去约31万年以来东经90°海岭(孟加拉湾南部)CJ04-59孔海洋沉积物进行了系统的环境磁学、岩石磁学、漫反射光谱与地球化学分析,通过非磁滞剩磁(ARM)的交变退磁将碎屑磁铁矿与生物成因磁铁矿依次剥离,分别获得碎屑磁铁矿((ARM−ARMAF@30mT)/ARM)与碎屑赤铁矿(ARMAF@80mT/ARM)的相对含量记录。
研究结果表明:碎屑磁铁矿与碎屑赤铁矿的含量变化受控于截然不同的轨道周期。碎屑磁铁矿含量以~23 kyr的岁差周期为主,并与频率磁化率(χfd%)及化学风化指标(Rb/Sr)显著相关;碎屑赤铁矿含量则以~41 kyr的斜率周期为主,并与漫反射光谱获得的赤铁矿含量(IHm)高度一致,而明显区别于针铁矿含量(IGt)与HIRM记录。结合Sr-Nd同位素与元素地球化学限定的物源背景,我们认为碎屑磁铁矿主要是在长期渍水的河流泛滥平原中经成壤作用形成,受印度夏季风降水变化调控并经径流搬运入海;碎屑赤铁矿则主要形成于干旱的亚洲内陆,经冬季风搬运入海,其生成与输送受斜率驱动的低纬—高纬受热差异控制。两种磁性矿物在同一沉积序列中分别响应低纬与高纬的轨道强迫,表明边缘海沉积中的季风信号与风尘信号可以被独立识别。
本研究通过对东经90°海岭CJ04-59孔沉积物中不同磁性矿物组分的分离,揭示了同一海区中季风信号与风尘信号分别响应低纬与高纬轨道强迫的机制,为解耦沉积记录中的季风、风尘、物源与源-汇过程提供了新的方法途径。研究得到国家自然科学基金(42530204和42121005)、山东省杰出青年基金(ZR2022JQ16)以及泰山学者(tsqn202306112, tstp20221112)联合资助。

图1 研究区位置与区域环流背景

图2 过去约31万年以来CJ04-59孔磁学记录与气候记录的对比
Yulong Guan, Zhaoxia Jiang, Sanzhong Li, Juan C. Larrasoaña, Liang Chen, Liang Zhou, Zhengxin Yin, 2026. Different Orbital Controls on Detrital Magnetic Components in the Ninety-East Ridge Since the Late Pleistocene. Geophysical Research Letters,53(19): e2026GL124113
文章链接:https://doi.org/10.1029/2026GL124113





