2025年11月，国际知名地学期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》以“A 45‐Ma environmental magnetic record of paleoclimate and tectonics from Eocene‐present South China Sea sediments”为题，发表了我室博士后薛鹏飞与合作者的最新研究成果，通过对南海IODP U1501和U1505两个站位长时沉积序列进行系统的海洋磁学分析和电子显微观测，重建了晚始新世以来构造尺度下南海沉积物的环境磁学记录，为边缘海演化过程中的磁性矿物形成提供了新的见解。
南海是西太平洋最大的半封闭边缘海，自晚白垩世以来经历了复杂的构造演变，其中的深海沉积记录保存了古环境演变的重要信息，是研究长期构造活动、古气候变化和沉积响应的理想对象。基于南海沉积物的海洋磁学研究已广泛开展，如古地磁年代学、表层沉积物源汇过程分析和特定地史时期古环境重建。然而，由于缺乏长尺度、连续的环境磁学记录，构造尺度上南海沉积过程中的磁性矿物演化机制尚不清晰。
图1. 本研究的南海大洋钻探沉积站位IODP U1501和U1505
针对这一问题，我室博士后薛鹏飞及合作者，以南海大洋钻探IODP U1501和U1505站位的长尺度海洋沉积序列为研究对象（图1），开展了系统的环境磁学、岩石磁学（图2）和电子显微观测分析（图3），揭示了晚始新世～4500万年以来南海地区构造演化和古气候古环境变化的环境磁学响应（图4）。取得以下主要认识：
图2. 南海沉积站位IODP U1501和U1505的岩石磁学结果
图3. 南海沉积站位IODP U1505记录的纳米级到微米级的碎屑（钛）磁铁矿，图n中的绿色箭头表示生物磁铁矿
图4. 南海沉积站位IODP U1501和U1505的环境磁学记录、构造活动和其他古气候记录
（1）南海沉积物中的磁性矿物主要包括碎屑（钛）磁铁矿、生物磁铁矿和赤铁矿，部分层位含有胶黄铁矿（图2-图3）；
（2）磁性矿物含量在～16 Ma开始增多，对应于青藏高原隆升和南海海盆扩张终止，体现了构造活动对南海沉积的影响（图4l和4m），而～3Ma的磁性矿物含量峰值与北半球冰量增长同步发生；
（3）磁性矿物的粒径自～16 Ma开始显著变细，此前磁性矿物粒径主要受到海平面变化影响，此后则主要受控于风化过程，表明气候因素的主控作用（图4）；
（4）海平面和生产力分别影响了碎屑磁铁矿和生物磁铁矿的相对含量，而它们的绝对含量则主要受控于沉积通量，赤铁矿含量则主要受风化强度和全球温度变化影响。
总结而言，该研究进一步验证构造活动和古气候变化对南海的沉积演化共同发挥了关键作用，为边缘海演化过程中磁性矿物的形成机制提供了新的见解。
该研究第一作者为薛鹏飞博士，我室易亮副教授为通讯作者，合作者包括北京大学常燎研究员等。该研究由国家自然科学基金和中国博士后基金等项目共同资助。
JGR：https://doi.org/10.1029/2025JB032387