2020年1月，国际地学权威期刊《Global and Planetary Change》在线发表了题为“Chronostratigraphic framework of the East China Sea since MIS 6 from geomagnetic paleointensity and environmental magnetic records”（东海陆架沉积物MIS6以来的年龄格架：来自地磁场相对古强度和环境磁学记录的约束）的研究成果。此项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室姜兆霞副教授与国内合作者共同完成的，姜兆霞副教授为第一作者和通讯作者。

大陆架是全球重要的陆源碎屑物质沉积区，也是连接大陆与深海远洋的纽带。该地区孕育着丰富的海陆相互作用、海进海退等地质过程，是研究洋陆过渡带环境气候和区域构造研究的天然实验室。另外大陆架地区接受大量的陆源物质输入，具有较高的沉积速率，因此，其又是进行高分辨率研究的理想地区。东海是全球最宽阔的陆架之一，长江和黄河入海带来的巨量陆源碎屑物质堆积在该地区，使其成为主要的陆源沉积汇。目前东海晚第四纪地层和沉积古环境研究主要集中在长江三角洲和东海内陆架地区，中外陆架研究主要集中在晚更新世，尤其是末次冰盛期（LGM）以来的地层，对东海晚第四纪地层框架存在不同的认识，明显影响了东海陆架晚第四纪沉积地层和沉积过程的整体理解及环境演化的重建研究。究其原因主要是受样品和定年方法的制约，一是缺乏更长钻孔的样品，同时，传统定年，如14C、ESR或者释光方法只能给出50 kyr以来的年龄，而磁性地层法只能对B/M界限（0.78 Myr）之下的地层年龄进行界定。另外，陆架区由于水下沉积不连续，很难得到理想的氧同位素曲线。因此缺乏50 kyr-0.78 Myr之间的定年手段。相对古强度作为一种定年手段，可以弥补这个缺憾。目前已有的全球标准相对古强度曲线包括GLOPIS-75, Sint-200, Sint-800, PISO-1500, Sint-2000等。

图1 东海陆架区钻孔SFK-1位置图

因此，实验室姜兆霞副教授等学者选取东海外陆架钻孔SFK-1（图1）开展系统的相对古强度和环境磁学研究。对于顶部10 m的岩心，选取3个样品进行了AMS14C测试，得到了三个年龄控制点，2.43～3.87 kyr, 4.19~7.07 kyr, 6.81~9.94 kyr。为了确定AMS14C结果之前的样品年龄，他们将得到的相对古强度曲线与PISO-1500标准相对古强度曲线进行对比。PISO-1500中41.0-62.0 kyr之间的峰值对应着SFK-1孔的23-36.5 m，在此基础上，可以确定其他可能的控制点为36.5-39 m~62-74 kyr, 39-46 m~74-104 kyr, 46-63 m~104-134 kyr. 同时，为了得到更为精确的年龄框架，在相对古强度定年的基础上，他们进一步将环境磁学参数SIRM与全球深海氧同位素进行对比。发现二者变化趋势具有很好的一致性。SIRM的高值基本对应着MIS1和MIS 6，因此，可以将5.2 m和60 m与冰期/间冰期界限8和134 kyr对应（图2）。

图2 年龄框架的建立。其中，(a)SIRM随深度变化曲线；(b)相对古强度（RPI=NRM_30mT/SIRM_30mT）曲线；(c) PISO-1500标准曲线；(d)深海氧同位素曲线。实线和虚线分别代表根据RPI和环境磁学参数得到的年龄控制点。红色和紫色箭头指示的是AMS¹⁴C和Wang et al. (2014)的年龄结果。

综合AMS14C、相对古强度以及环境磁学参数得到的年龄控制点，通过线性拟合的方法，最终建立了SFK-1孔165 kyr以来的年龄框架。为了验证该框架的合理性，他们将SFK-1孔的相对古强度-年龄曲线与全球其他标准曲线进行系统对比，发现其与Sint-200、NOPAPIS-250和南海的数据SCS-PIS都具有很好的一致性。另外各环境磁学参数与氧同位素的变化也具有很好的一致性，暖期对应着高磁性矿物含量和细矿物颗粒(图3)，这和前人在南海得到的结果基本一致，这进一步说明环境磁学参数是理想的亚洲季风指标。该研究为陆架区沉积物的定年与环境气候研究提供了新思路。

图3. 钻孔的环境磁学参数变化。(a) ARM；(b)SIRM；(c) Ms；(d) Bc；(e)k/SIRM；(f)S-ratio；(g)深海氧同位素曲线(Lisiecki and Raymo, 2005); (h)中国东部石笋样品的氧同位素曲线(Wang et al., 2001).

Jiang, Z., Jin, C., Wang, Z., Liu, Q., Li, S., Yao, Z., 2020. Chronostratigraphic framework of the East China Sea since MIS 6 from geomagnetic paleointensity and environmental magnetic records. Global and Planetary Change 185, 103092.

文章链接：https://sciencedirect.xilesou.top/science/article/pii/S0921818119305776