第八届青年地学论坛

       中-晚始新世（~47.8-33.9 Ma）是新生代以来地球气候由温室向冷室转变的关键过渡期，但前人对该时期气候演变的驱动机制的研究仍存争议：高分辨率的轨道尺度上的地质记录主要集中在海相沉积地层中，其受到明显的偏心率周期驱动；但陆相地层的高分辨率古气候记录显示的驱动周期存在明显争议。如来自青藏高原东北部西宁盆地的磁化率和渤海湾盆地的自然伽马记录表明中-晚始新世的水文循环主要受斜率周期的驱动。然而，青藏高原东北部西宁盆地的古水深指标、茂名盆地和兰州盆地的磁化率记录表明该时期的古气候演化过程受到偏心率周期的驱动。
       为进一步厘清中-晚始新世陆相沉积记录的天文驱动机制，我们在华北渭河盆地获取了214 m厚的连续、高分辨率的磁化率数据序列。磁化率数据深度域频谱图表明沉积序列存在明显的~35 m、~12 m、~5.2 m、~3 m、~1.2 m和~0.63 m的沉积旋回，结合磁性地层年代框架和相关系数分析方法估算的平均沉积速率，其分别对应于~1.2 Myr 长斜率周期、~405 kyr长偏心率周期、~173 kyr长斜率周期、~100 kyr短偏心率周期、~41 kyr斜率周期和~21 kyr岁差周期。我们利用稳定的~405 kyr长偏心率周期对磁化率数据序列进行了天文调谐，进而建立了渭河盆地张南帮剖面~7 Myr浮动天文年代标尺。综合生物地层年代框架和磁性地层年代框架研究，最终获得了渭河盆地~42.4-35.3 Ma连续的、高分辨率的绝对天文年代标尺。此外，磁化率数据的时间序列频谱图上存在显著的~1.2 Myr长斜率周期和~405 kyr长偏心率周期信号，因此我们认为渭河盆地中-晚始新世的气候演变受斜率和偏心率主控：斜率控制的经向日照梯度以及偏心率调制岁差振幅变化引起太阳辐射的变化主控了轨道尺度渭河盆地中-晚始新世的水文气候演变。本研究为中-晚始新世时期轨道尺度中国北方湖盆的演化提供了新的高分辨率记录，尤其为地球无冰时期的情景下东亚水文变化对高低纬过程的响应提供了新的认识。
 

天文驱动，渭河盆地，磁性地层学，旋回地层学，始新世