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《菲律宾海西北部岩心记录的地磁场相对强度可靠性探析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、菲律宾海西北部岩心记录的地磁场相对强度可靠性探析摘要:我们对菲律宾海西北部靠近琉球岛弧的三个岩心主要进行了古地磁和矿物磁学,另外还辅以地球化学和沉积学手段的研究,并且在这些结果的基础上讨论了其所记录的地磁场相对强度的可靠性。沉积物的磁化率各向异性表明三个岩心基本是未受到扰动的原始沉积,其沉积物磁性均匀,符合沉积物地磁场强度记录的条件。在三个岩心的底部都发现一层红棕色粘土层,上部有成层(岩心74中)或者零散分布的火山灰或者火山浮岩碎屑(岩心37和123屮)。磁化率各向异性的分布表明三个岩心屮没有浊流等扰动沉积,基本是原始沉积
2、物。而现状因子Q和K3的数值相对于不同的沉积磁组构特征或有所不同,用统一的数值来判断沉积物的扰动与否可能不够严谨。应该结合磁组构特征和各种各向异性参数综合考虑。两个强度参数NRM20mT/ARM,NRM20mT/K在两个钻孔37和123中大体上有一致的变化趋势,前者与Sint200的可比性更强,显示红棕色粘土层以来大约130ka的强度变化;而在钻孔74屮两个强度参数差别显著,而且与Sint200的对比很困难。(与氧同位素对比点的比较)周期性和一致相关性检验????研究发现,尽管三个岩心相距不远,但是却记录了多变的岩石磁学性
3、质。这些性质的不同可能导致了其记录地磁场强度质量的不同。在37孔中进一步的观察发现,强度参数NRM2()mT/K往往低于NRM20mT/ARM,在某些层段的降低甚至比较显著。这些层段小低温与室温磁化率比值大都低于1,在0.8左右,根据Wang&Lovlie的研究,假设Verwey转换程度相同的情况下,喑示存在超顺磁颗粒。选择代表样品测量其在100s内失去的剩磁(超顺磁颗粒的定义),发现在上述层段的SP剩磁丢失最多,也即证实这些层段确系SP的贡献(37)。在123孔中在74孔中,颗粒大小的影响??(超顺磁含量)无法区分真正的
4、PSD和SD+SP混合物,沉积后剩磁????载磁矿物的变化(74的物质来源可能不同)前吕西北太平洋深海海域(24-32°N,127-140T)是一个研究程度较低的地区,原因Z—是该地区的沉积物碳酸盐补偿深度较浅,在3000-3500m左右时(钻孔123,水深3000-3500m,钻孔161,水深3250m),碳酸盐就遭受强烈的溶解】。而观察世界大洋的水深分布可以知道,该地区的水深大部分大于4000m,只在很局限的区域由于海岭或者海台的存在,水深小于4000m(水深数据引自etopo5ew)0所以,以碳酸盐物质为主要测年手段
5、的沉积物研究就很局限,例如Sawada&Handa(1998)在Nishishichitou海岭上的研究,主要的测年手段是有孔虫的AMS,4C测年。因此,缺乏合适的测年材料是制约该地区研究的主要问题。沉积物记录的地磁场相对强度为这些沉积物的定年提供了另一种可能性。磁性均匀的沉积物能够记录可靠的地磁场相对强度(Tauxc,1993;Valet,2003),而这些沉积物必须为原状沉积,未受到显箸的沉积后物理和化学过程影响,保留了原始剩磁来自国家海洋局第一海洋研究所西北太平洋调查()o但是,由于沉积剩磁的复杂性,很多过程,包扌忑
6、生物扰动和压实的沉积后的物理过程和矿物转换和新矿物沉淀等化学过程,都会使原始沉积剩磁偏离地磁场方向(Butler,1998,p50)。地磁场强度研究的根本假设是认为磁性均匀沉积物的原始剩磁与地磁场强度的大小成正比,我们需要做的只是通过对•磁性矿物含量进行归一,就可以得到地磁场强度的相対变化曲线()。这些磁性均匀的沉枳物要记录可靠的地磁场强度应该首先具有未扰动的原始沉积状态。这个沉积状态rfl磁化率各向异性参数来反映。磁化率各向界•性是描述磁化率椭球体的三个轴大小和方向的参数,其中最长应用的是磁化率长(KI)、中(K2)、短
7、轴(K3)的磁化率数值以及他们的磁倾角和磁偏角。由于海洋水动力条件的复杂和多变,通常情况下认为其沉积物的磁化率各向异性只具有统计意义(朱FI祥个人交流),但是在一些磁性颗粒形状比较特殊的沉积物屮,磁化率各向异性的异常分布揭示了扰动的沉积物。比如我们最近在H本海南部钻孔KCES中发现,该沉积物以磁面理发育为主,即磁化率椭球体为扁圆状,其中岩心7.3m以下杂乱分布的K1和K3磁偏角和磁倾角指示沉积物为非正常沉积(葛淑兰等未发表资料)。刘離光等的X射线影像显示此段为浊流沉积(刘叙光等,2010?)0Yamazaki在日本海北部钻
8、孔的研究中也把形状因子Q小于0.67和K3磁倾角小于65°作为扰动沉积加以剔除(Yamazakietal,2003)。而在比较静水的湖泊沉积屮异常的AMS则反映了液化或者被剪切的沉积物(Rosenbaumctal,2000)□因此本文给出三个岩心的AMS分布情况和对于其指示意义的初步讨论。目前,沉积物地