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JGR-Solid Earth:沉积地层中火山物质的岩石磁学识别
2020-01-17      
  青藏高原及其周邊盆地發育大量的新生代地層,蘊藏了豐富的構造、氣候和生物等古環境演化信息,對解譯高原乃至地球系統的演化規律和應對未來全球環境變化具有重要價值。但由于大多數地層仍缺乏精確年代限定,嚴重阻礙了對上述科學問題的認識。火山物質作爲絕對年代定年的最佳材料,很多時候在沈積地層中並不能很好的用肉眼直接識別。如何在實驗室中將其從沈積地層中進行快速准確的識別是地層年代學亟待解決的關鍵問題。
  鉴于识别地层中火山物质的传统方法多耗时长且费用昂贵,中科院青藏高原研究所新生代环境团队颜茂都研究员及其合作者通过对青藏高原东南部云南始新世地层中的普通沉积岩、火山碎屑岩和火山岩样品进行系统的岩石磁学对比研究,建立了快速有效识别地层中火山物质的岩石磁学指标。研究表明:在反映样品磁性矿物种类、含量和粒径的岩石磁学参数中,对超顺畴颗粒反应灵敏的低温频率磁化率相关参数在识别地层中的火山物质方面具有最显著的指示特征。火山岩/火山凝灰岩因富集了大量超细的超顺畴颗粒,导致低温频率磁化率相关参数在<300 K范围内,呈现出具有可见峰值的正态分布特征,显著区别于受控成土作用的普通沉积岩(图1)。
图1 云南始新世地层火山岩/火山凝灰岩和沉积岩样品的低温磁化率相关参数随温度变化曲线。低温频率磁化率(红色线)在火山物质样品中表现出与沉积岩不同的具有可见峰值的正态分布特征。
  该研究成果近期以题为“Comparative rock magnetic study of Eocene volcanogenic and sedimentary rocks from Yunnan, southeastern Tibetan Plateau, and its geological implication”发表于杂志Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。中科院青藏高原研究所博士研究生申苗苗为第一作者。本研究获中國科學院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20070201)、国家重点研发计划“重点盆地主要成盐期干旱气候事件与成钾作用”课题(2017YFC0602803)、“第二次青藏高原综合科学考察研究”专项(2019QZKK0707)和国家自然科学基金面上项目(41974080和41620104002)等的联合资助。
 
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