考古磁學(xué)是社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)相結(jié)合形成的一門(mén)交叉學(xué)科，主要是對(duì)考古地點(diǎn)發(fā)掘的古遺存（烘烤過(guò)的磚、瓦、瓷器、陶器、燒土、墓葬、建筑等）進(jìn)行磁學(xué)方面的研究，從而獲得全新世以來(lái)地磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度百年或千年尺度的精細(xì)變化信息，對(duì)認(rèn)識(shí)地磁場(chǎng)的演化特點(diǎn)、地磁場(chǎng)分布形態(tài)及人文考古學(xué)等方面的研究具有重要意義。考古磁學(xué)作為研究全新世地磁場(chǎng)變化的有效途徑，是當(dāng)前國(guó)際上古地磁學(xué)和地球動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一，歐洲、中東等地區(qū)已開(kāi)展了大量研究工作。我國(guó)考古磁學(xué)研究始于20世紀(jì)60年代，但比較詳細(xì)的工作只在上個(gè)世紀(jì)80年代做了一些，之前和之后的研究工作相對(duì)較少，尤其是近二十年，基本上還是空白。我國(guó)位于地磁場(chǎng)分布極不均勻的東亞大陸，對(duì)該地區(qū)地磁場(chǎng)變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)對(duì)于解釋東亞及全球地磁場(chǎng)分布形態(tài)有著重要意義。此外，我國(guó)歷史悠久，文化遺存豐富，為考古磁學(xué)工作的開(kāi)展提供了得天獨(dú)厚的條件。

　　中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所特提斯研究中心博士生蔡書(shū)慧和導(dǎo)師朱日祥院士等人對(duì)采自山東、遼寧、浙江、河北等地的、時(shí)代涵蓋近8ka的考古樣品（包括陶片、瓷片、磚、燒土、窯具等，見(jiàn)圖1）進(jìn)行了詳細(xì)的地磁場(chǎng)古強(qiáng)度研究。結(jié)果顯示東亞地區(qū)近8ka地磁強(qiáng)度存在很大波動(dòng)（圖2）：~2250 BCE存在一個(gè)極低值（~2×1022Am2）；~2250-~1300 BCE之間地磁場(chǎng)強(qiáng)度迅速升高[~(2-13)×1022 Am2]；已發(fā)表數(shù)據(jù)記錄到~200 CE地磁場(chǎng)強(qiáng)度存在一個(gè)極高值（spike）。地磁場(chǎng)強(qiáng)度的較大波動(dòng)反映近8ka地球內(nèi)部動(dòng)力機(jī)制可能不穩(wěn)定，地球液態(tài)外核流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能發(fā)生很大變化。

　　該研究新增的地磁場(chǎng)強(qiáng)度結(jié)果極大地完善了中國(guó)及東亞地區(qū)地磁場(chǎng)區(qū)域變化模型，填補(bǔ)了中國(guó)近20年考古磁學(xué)研究的空白。研究成果近期發(fā)表于國(guó)際地學(xué)期刊Earth and Planetary Science Letters（Cai et al. Geomagnetic intensity variations for the past 8 kyr: New archaeointensity results from Eastern China. Earth and Planetary Science Letters, 2014, 392: 217-229）。

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圖1 代表性考古樣品照片 

　　圖2 東亞地區(qū)近8 ka地磁場(chǎng)強(qiáng)度變化圖。黑色實(shí)心圓、黃綠色方塊分別為Geomagia50數(shù)據(jù)庫(kù)中已發(fā)表中國(guó)、日本古強(qiáng)度數(shù)據(jù)；紅色五角星、綠色下三角、紫色上三角、藍(lán)色菱形分別代表本研究山東、遼寧、浙江、河北等地新增結(jié)果；灰色、藍(lán)綠色和綠色曲線(xiàn)分別代表全球模型CALS10k.1b、CALS3k.4和ARCH3k.1預(yù)測(cè)的中國(guó)地區(qū)地磁場(chǎng)VADM變化曲線(xiàn)（預(yù)測(cè)位置：35oN，105oE）。