本项目围绕"土壤和沉积物中铁氧化物矿物的分布、成因与气候干湿变化",采用矿物学、地球化学和古气候学方法,对风尘、河流湖泊和海洋沉积以及现代土壤中铁氧化物矿物等开展了深入研究。创建了加热-漫反射光谱法(DRS)准确鉴定土壤和沉积物中针铁矿的方法和技术;提出了利用DRS解译土壤和沉积物中元素赋存状态新方法;并基于DRS方法,揭示了最近18ka年来青海湖沉积物中细菌叶绿素演变与季风干湿变迁史。采用本课题组创建的DRS方法,系统定量测定了南海沉积、晚第三纪红粘土、下蜀黄土及南方红壤中的赤铁矿和针铁矿含量;提出了快速鉴定深海沉积物中Heinrich干冷事件的红外光谱方法。研究发现南海沉积(ODP1143钻孔)赤铁矿/针铁矿比值变化与我国南方石笋氧同位素指标吻合良好,赤铁矿/针铁矿比值提供了一个独特的、长尺度(5Ma年)亚洲季风降雨量记录。南海沉积物中赤铁矿/针铁矿比值在4.2-2.7Ma期间显著降低,说明亚洲季风从中上新世开始就显著增强,早于2.7Ma前北半球大冰期的开始。该发现表明,季风可能是北半球大冰期来临的触发器,即强季风引起大陆风化增强,消耗大气二氧化碳,从而导致第四纪冰期降临。
英文主题词Soil; Sediment; Iron oxide minerals; Diffuse reflectance spectroscopy; Paleoclimate