末次间冰期以来黄土高原西北缘风成沉积序列的磁-气候响应过程与机理
批准号:
42074078
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
王喜生
依托单位:
学科分类:
地磁学和地球电磁学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王喜生
中文摘要
在腾格里沙漠-毛乌素沙地与黄土高原交接带南侧的稳定塬面上堆积的厚层黄土是记录高分辨率古气候和古地磁信息的良好载体。然而由于多种因素的限制,目前在该地区的磁学工作相当匮乏。本项目拟在该地区选取3-4个典型黄土-古土壤序列,对末次间冰期以来的黄土地层开展精细的古地磁、岩石磁学和环境磁学对比分析,综合评估地磁极性事件在高堆积速率、弱成壤条件下记录的可靠性及期间地磁场行为和空间变化特征;查明各类人工磁参数及其组合的时空变化特征和控制磁信号的主要因素,结合粒度和地球化学指标分析结果,深入分析区域降水梯度和沙漠进退对磁信号的影响,进而提取出指示区域季风变迁和古气候演化历史的磁性气候替代性指标;通过轨道-亚轨道-千年尺度上与该区域已报道的古气候记录、东亚石笋、太阳辐射变化和全球重要古环境记录的详细对比,来揭示黄土-沙漠边界带降雨量存在显著差异的黄土-古土壤序列的磁-气候响应过程、敏感度和驱动机制。
英文摘要
The well-preserved loess-paleosol sequences in the transitional zone between the Tengger Desert-Mu Us Desert and the northwestern the Chinese Loess Plateau (CLP) contain valuable regional paleoclimatic and geomagnetic information. However, the present magnetically-related studies are rather scarce due to uncertain reasons. Based on detailed magnetostratigraphic, rock magnetic and environmental magnetic analyses, together with redness, grain size, and geochemical determinations for 3-4 typical loess-paleosol sequences since the last interglacial along a precipitation gradient transect, this proposal aims to (1) carefully assess the recording fidelity of several geomagnetic excursions, e.g., Blake, Laschamp, and Mono Lake; (2) examine spatiotemporal variations of various magnetic parameters and possible influence of regional paleoprecipitation variations and expansion of desert environment to magnetoclimatological records; and (3) ascertain mechanism(s) of magnetic enhancement in the high-sedimentation-rate but weakly-weathered loess. Relying on detailed comparison with presently available paleoclimatic records from the western CLP, δ18O records from Chinese speleothem and Greenland ice core, and summer insolation, we finally evaluate the robustness of magnetoclimatological proxies for faithfully resolving high-resolution monsoon fluctuations on orbital-to-millennial scale in the northwestern summit of the East Asian summer monsoon.
在中国黄土-沙漠交接带南侧的稳定塬面上堆积的风成沉积序列为记录高分辨率区域古气候信息、沙漠进退的良好载体,而综合磁学研究为查明黄土-沙漠边界带降雨量存在显著差异的黄土-古土壤序列的磁-气候响应过程、敏感度和驱动机制等提供了重要手段。通过本项目的实施,取得了以下几方面重要成果:1)重建了腾格里沙漠南缘-祁连山北麓过渡带末次间冰期以来百年-千年尺度冬季风演化历史,证实了北半球高纬气候对我国沙漠-黄土边界带千-百年尺度上古气候的深远影响和中-高纬北半球气候显著的遥相关过程,提出由北大西洋经向翻转环流强弱所引起的北极海冰变化可能是导致东亚冬季风强度变化的最直接原因;2)恢复了13万年以来浑善达克沙地南缘完整的古季风演化历史,发现在黄土高原上常规的用来指示成壤强度和夏季风强度的磁参数并不完全适用于干旱-半干旱地区(400 mm等降水线附近)的风成黄土,而地球化学指标在指示季风边缘区的地球化学风化过程上表现出一定的合理性,认为该地区风成堆积复杂的磁信号是对末次冰期显著减弱夏季风的阈值响应;3)利用西宁黄土高分辨率磁气候记录论证了青藏高原隆升背景下的东亚季风增强趋势和亚洲内陆干旱化的不可逆过程,证实了第四纪全球气候总体趋冷和青藏高原东北缘隆升的背景下,在冰期时不断增强的冰川研磨、霜冻风化、盐风化、山前冲洪积作用等 “高山过程”会导致青藏高原东北缘大量裸露于地表的岩石进一步破碎,从而导致区域剥蚀速率的增加和硅酸盐风化的加剧,从而增强了轨道尺度气候变化信号,并加剧了亚洲内陆干旱化的不可逆进程;4)深入探讨了中国黄土和毛乌素沙地物源的空间变化和区域差异性,发现黄土高原中西部更多接收了来自青藏高原东北部和中亚造山带的粉尘,而华北克拉通对于黄土高原东部-东北部物源的贡献逐渐增加,该研究为黄土高原物源具有空间异质性提供了有力证据。
末次间冰期以来黄土高原西北缘风成沉积序列的磁-气候响应过程与机理
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:59万元
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批准年份:2020
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负责人:王喜生
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依托单位:
西宁黄土的高精度磁极性序列和磁性气候记录
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批准号:41672178
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2016
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负责人:王喜生
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依托单位:
末次盛冰期以来湛江湖光岩玛珥湖的古地磁和环境磁学记录
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批准号:41274074
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:王喜生
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依托单位:
黄土高原边缘区MB极性转换记录的可靠性与剩磁获得机理研究
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批准号:40774027
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项目类别:面上项目
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资助金额:42.0万元
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批准年份:2007
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负责人:王喜生
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依托单位:
三门峡地区黄土的环境磁学研究
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批准号:40202018
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2002
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负责人:王喜生
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依托单位:
国内基金
海外基金