勞而不獲柔嫩地質地球所在北太平洋深海風塵沉

  勞而不獲柔嫩地質地球所在北太平洋深海風塵沉積研究中獲進展

 

  深海沉積物中的風塵組分包括古氣候和古環境演化等重要信息。風塵通量和粒徑等參數常被用於重建風塵源區氣候變化和大氣環流演化歷史。如何從沉積物準確提取風塵組分不断是环球風塵研讨的關鍵科學問題。后人基於沉積學和地球化學等办法提取瞭差别時間尺度北太平洋風塵演化信息,但是傳統办法易遭到組分差異以及沉積後作用影響,很難獲得高精度的風塵信息。為瞭拓寬風塵研讨的途徑和办法,地質與地球物理研讨所巖石圈演化國傢重點實驗室古地磁與年代學課題組博士研讨生張強和其導師劉青松,使用環境磁學、巖石磁學,透射電鏡和光譜學等技術對北太平洋早晨新世以來的深海鉆孔沉積物開展瞭綜合研讨,該研讨在北太平洋沉積物磁性變化機制、風塵顆粒微觀賦存形態以及風塵新替换指標等方面获得瞭階段性進展。

  研讨發現,磁鐵礦等亞鐵磁性礦物以包體方式存在於宿主矽酸鹽礦物內(圖1),並隨著風塵進行長距離搬運,此種賦存方式有利於亞鐵磁性礦物的長期保留,有利於保存磁性礦物的原始信息,該發現為深海風塵磁性組分和非磁性組分共生演化關系提供瞭關鍵的微觀學基礎。

  風塵中含有大批的赤鐵礦和針鐵礦等反鐵磁性礦物,反鐵磁性礦物普通為磁性礦物演化的終產物,化學性質較為穩定,能够長時間保存礦物生成的原始環境信息 。反鐵磁性礦物也被廣泛用於大西洋和地中海地區風塵研讨,但是在太平洋地區反鐵磁性礦物的關註度較弱。在國際的新動力車熱潮中,上海體現尤為出色該研讨使用光譜學技術,提取瞭北太平洋沉積物中的反鐵磁性礦物的含量信息,評估瞭二者的相對含量變化,並提出RelHm+Gt作為新的風塵替换指標,該指標與傳統風塵的變化具有顯著分歧性(圖2),相比於傳統風塵提取技術,該办法能够明顯減弱其余幹擾組分的影響,並能够獲得高精度風塵演化信息 。

  研讨结果發表於Journal of Geophysical Research: Solid Earth 。(Zhang Q, Liu Q, Li J, et al. An integrated study of the Eeolian dust in pelagic sediments from the North Pacific Ocean based on environmental magnetism, transmission electron microscopy and diffuse reflectance spectroscopy[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2018,DOI:10.1002/2017JB014951) 。

   論文鏈接

  

  

圖1 北太平洋沉積物風塵組分微觀形態。e-h為細顆粒磁鐵礦等亞鐵磁性礦物賦存在宿主矽酸鹽礦物內

  

  

圖2 風塵新指標。c為基於反鐵磁性礦物相對含量變化的風塵新替换指標RelHm+Gt,d為傳統办法提純的風塵信息

  

 

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