近日，国际地学权威学术期刊《Paleoceanography and Paleoclimatology》发表了题为“Magnetic Response to the Source-To-Sink Environmental Changes in the Bay of Bengal Since ∼60 ka”的研究成果。该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教授、李三忠教授与国内合作者共同完成。官玉龙博士生为论文第一作者，姜兆霞教授为论文通讯作者。

利用海洋沉积物中的磁性矿物特征可以追踪源区的气候变化和沉积动力学过程。然而，由于“源-汇”环境的差异，磁性矿物与环境气候的关系十分复杂。孟加拉湾是受季风驱动的一个半封闭的海盆，在亚轨道-轨道时间尺度上，受印度季风的影响，降水分布、源区的风化和侵蚀、海洋表层生产力以及海水分层等过程，增加孟加拉湾沉积物中磁性矿物组合的复杂性。因此，姜兆霞教授团队选取了东北印度洋东经90°海岭上的CJ04-50孔（图1），进行了系统的环境磁学、地球化学分析，并结合前人的成果，深入探讨了东北印度洋磁性矿物来源以及其对“源-汇”过程的响应。在利用AMS ¹⁴C获得绝对年龄的基础上，结合RPI曲线建立了CJ04-50孔的精准年代学框架，其底界年龄为~60 ka，综合沉积速率为2.0 cm/ka。稀土元素结果表明，沉积物中陆源碎屑组分的主要来源为伊诺瓦底江（或印度-缅甸山脉间水系）和恒河-布拉马普特拉河系统，将青藏高原上的碎屑剥蚀物搬运至孟加拉湾，并随着洋流经过孟加拉湾到达东经90°海岭上沉降。

6万年以来，东北印度洋磁性矿物含量变化表现出冰期高、间冰期低的特征。较高的磁性矿物含量与高Ti、Zr值对应，表明源区物理风化强度是磁性矿物含量变化的主控因素。这与东亚边缘海的磁性特征与源区化学风化强度呈正相关的变化规律相反（图2）。我们认为，形成这种差异主要的机制可能是印度夏季风降雨较东亚夏季风降雨更强。在暖期，集中且过量的降水可能会造成不稳定的成土条件，阻碍磁性矿物的产生和保存。同时，“源-汇”过程中的运输条件的变化，可能也对东北印度洋磁性矿物含量变化有一定的影响。另外，在MIS 3中期（~35-43 kyr），CJ04-50孔观测到明显的磁铁矿溶解，可能是周围的深海环境的改变所导致的，比如突然坍塌的发生，改变了埋藏过程中的氧化还原环境。

图1 东北印度洋CJ04-50钻孔位置（a）以及受印度季风影响的区域环流模式（b）

图2 东亚和南亚边缘海沉积物磁化率变化对比

Guan, Y., Jiang, Z., Li, S., Chen, L., Liu, Y., Chen, Y., Zhang, Y., Chen, L., Zhou, L. and Yin, Z., 2024. Magnetic Response to the Source-To-Sink Environmental Changes in the Bay of Bengal Since ∼60 ka. Paleoceanography and Paleoclimatology, 39(5): e2024PA004857.

文章链接：https://doi.org/10.1029/2024PA004857