 % V& y$ i" I5 _4 ^$ p
海磁中心 ! p% \/ P4 M3 s# m
SUSTech_CMsqr
- F+ s9 B) {% j! L& l 关注我们 
- t7 n! f" f0 P! I+ I& s7 Q' ^ 李园洁
4 m3 c( l/ E7 Z0 F6 A4 r) s# s. c1 K 海洋磁异常记录的过去11 Ma地球磁场古强度的连续变化 . m' z8 U/ y9 m7 E q" R' u$ n: B l
地磁场是地球的保护伞，阻止了太阳风和宇宙高能粒子袭击地球。因此，地磁场的强度和方向变化规律及机制，一直是最前沿的科学问题。之前，人们对地磁场强度变化的认识主要依赖沉积物记录。长时间尺度的记录需要非常厚的沉积序列，受此限制，目前科学家只构建出了8 百万以来的强度变化特征。沉积物记录有复杂性和多解性，我们急需独立的记录来验证这些特征，同时，我们需要进一步拓延地磁场强度变化时序。 . W! w. G& }8 r, \" K+ _* W
除了沉积物，从大洋中脊下喷出大量玄武岩形成洋壳。这些洋壳也是能记录地磁场信息的良好介质。基于新的算法与严格的数据检验，南方科技大学海洋科学与工程系海洋磁学（CM2）团队通过对洋壳上观测到的海洋磁异常数据的处理和分析，构建出目前最长的（11百万年以来）连续的球磁场强度变化曲线。
% r. Y% M8 T- V, }& g% r- D7 y 
" I7 Q) {" E% |
图1 三个研究区域的位置图。图中红色阴影表示0-11 Ma的洋壳分布，黑线表示每个区域挑选出来的磁异常剖面。
* U9 v" r" E4 {2 _2 z6 w& x' ~ e 研究区域位于太平洋和印度洋三个快速扩张洋脊 (图1)。首先对磁异常剖面进行误差分析，提高信噪比；然后通过信号分析处理，去掉地表地形和纬度不均一等的影响；接着确定剖面上倒转边界的位置和年龄框架；最后通过不同区域的数据叠加，削弱了局部磁异常的影响，最终获得了不同区域的三条综合磁异常曲线 (图2)。
. U$ u3 G( B; g- F 
/ h6 l3 \" v# L 图2 三条磁异常叠加剖面(红色)，南大西洋的磁异常记录(蓝色)和沉积物得到相对强度转换成绝对强度(绿点)以及模拟磁异常曲线(绿线)的比较。
, @: k5 C! V; p: |" k 研究结果显示，地磁场强度除了具有大尺度变化特征外，还额外叠加了很多20-40万年的短波长异常，标记为B、M、G、C系列。通过将这三条磁异常剖面与其它方法获得的数据进行比较，发现不同方法得出的短波长变化规律非常一致 (图2)，验证这些特征的可靠性，证实这些短波长异常反映的是地球磁场古强度的波动。
' g8 x5 I6 g& b& Z- W9 F$ ` CM2团队构建的11 百万年以来地磁场强度的波动特征，反映出地磁场的长时序不稳定性，为地磁场变化提供了重要依据。此外，这些特征还可为长时间尺度沉积物记录提供年代学参考。 H l" M' d& O {, m' w$ m& Y6 T
该成果发表于Geophysical Research Letters上。Li, Y., Liu, J., & Liu, Q. (2021). Geomagnetic Field Paleointensity Spanning the Past 11 Myr from Marine Magnetic Anomalies in theSouthern Hemisphere. Geophysical Research Letters, 48, e2021GL093235.https://doi.org/10.1029/2021GL093235 。以上研究得到了国家自然科学基金（41704068,41874078 和 U1606401）、国家重点研发计划（2016YFA061903）与深圳市科创委（KQTD20170810111725321）的支持。 6 i s, }4 }; c* s/ v7 p( e7 ~ g
第一作者简介： ; t: b# Y; E L, y/ e* U. m. C: ]0 }
李园洁，南方科技大学海洋科学与工程系，主要研究方向：海洋古地磁、海洋磁异常。  
, ]1 s$ x" P# O# Z+ b 图文编辑：刘伟 审核：刘伟、王敦繁  $ X! r9 N/ O T& ?8 i7 _
微信号 : SUStech-CMsqr ; H. N2 E5 r( p1 K r W6 M: Y
南方科技大学海洋磁学中心 5 J# H5 M' N# o; {. l& V+ a
● 扫码关注我们
- r o% q0 G" t$ A) t9 Y; O
6 I& V3 ?/ A( F1 Z' |2 I/ O9 x6 n3 w- Y e1 ]: Q
5 V& x/ |$ s- H$ g+ c% j/ k w
% g# V8 E9 P% c, O4 f
| 
