元古代晚期无冰期气候条件下的旋回地层研究

发布时间：2020-11-03 06:25

　　 为了研究前寒武纪无冰期条件下的气候特征,本文对古纬度为中纬度的华南新元古代成冰纪间冰期地层大塘坡组和古纬度为高纬度的华北中-新元古代之交的地层南芬组的磁化率序列进行了古气候分析和旋回地层分析。大塘坡组的研究结果显示了成冰纪间冰期从无冰期的温室气候转换为雪球地球的气候-海洋系统的变化特征。南芬组的研究结果约束了 1.1 Ga的地月距离和地球自转速度。综合研究结果显示,无冰期气候条件下的地层同样记录了明显的米兰科维奇旋回信号,但是短偏心率信号对气候的影响较弱。华南大塘坡组磁化率序列的旋回地层分析结果算出间冰期的持续时间为9.8 myr,Marinoan冰期的起始时间为～649Ma。根据磁化率序列均值扫描曲线、箱线图和Mann_Kendall突变检验的结果,本文将大塘坡组磁化率数据分为四个部分(Ua-d)。对每个部分进行古气候分析和旋回地层分析,得出如下认识:(1)Ua段磁化率逐渐增加,体现了还原海到氧化海的转化过程;(2)Ub段和Ud段体现了两段大气-海洋系统的稳定期,对应于低纬大陆的两段碳同位素稳定期。Ub-Ud旋回结构变化显示了类似“中更新世气候转型”的气候变化;(3)转换期Uc对应于低纬大陆的Tayshir碳同位素负漂移事件。结合旋回地层分析结果,该事件约束在653.13-652.42Ma;(4)岩石磁学结果显示Ud段比Ub段粒度大,最可能的原因是海平面的升高引起的。本文认为经过Uc段的转化,极地冰川已经形成,并影响着物源风化速率和海平面的升降。因此Ub段应为无冰期气候条件下的沉积产物。本文提出成冰纪间冰期开始变冷的时间为～653 Ma,到了～649 Ma,Marinoan雪球地球开始形成。华北南芬组下段蛋清色灰岩部分(～1.1 Ga)的磁化率数据中发现米兰科维奇旋回,其斜率、岁差周期分别为20.9-21.4 kyr、12.7-16.0 kyr。由此算得的地月距离为3.425-3.440×108 m,地球日长为18.88-19.03 h。由分析结果可知当时华北板块在极区的持续时间不少于8.116 myr。高纬度的南芬组三组磁化率数据和中纬度的大塘坡组无冰期Ub段的磁化率数据均缺乏短偏心率周期,本文认为这是无冰期气候条件下的气候特征。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2020
【中图分类】：P532;P535
【部分图文】：

中国地质大学（北京）博士学位论文??在地层有精确的年代学约束时，根据沉积速率可识别偏心率信号，再根据多剖??面或多指标数据的对比，识别其中的斜率（〇）和岁差（Ｐ）信号。根据斜率和岁差??周期，可约束岁差常数、地月距离和地球自转速率，此为方法ｂ。??地层中若无精确的年代学约束，则需要约束地月距离和地球自转速率的地质记??录，如潮汐纹层、叠层石，用岁差公式计算当时的斜率周期和岁差周期。再用地层??中气候替代性指标数据序列的主要周期比与天文轨道周期比是否一致，初步识别米??兰科维奇旋回，此为方法ｃ。??高分辨率??气候替代性指标??〇??＜?５０?Ｍａ?＞?５０?Ｍａ??，．１．?，??轨道（Ｅ：ｅ：０：Ｐ）与地层?有精确的?无精确的??周期比是否一致?年代学约束?年代学约束??Ｉ?Ｉ?，??？根据沉积速率?有地月距离和地球自?无地球自转速率和地??识别Ｅ，ｅ?｜转速率的地质证据?｜月距离的地质证据??山???山??小??多剖面／多指标对比ＦＴＴＴＴｉｒｎ?｜岩性的沉积速率粗略??识别Ｏ．Ｐ信号?计算〇，Ｐ周期?约束Ｅ，ｅ的地层周期???＾＾＾???约束岁差常数，地月Ｉ?｜轨道（Ｅ：ｅ：０：ｐ）与地层｜?｜多剖面／多指标对比??距离和地球自转速率?周期比是否一致?识別０，?Ｐ信号??＾???？（＾Ｓ＼?约束岁差常数，地月??｜距离和地球自转速率??（＾）??图１－１地层中轨道周期的识别方法??３??

中国地质大学（北京）博士学位论文??前寒武纪的旋回地层研究体现了以下认识：（１）影响显生宙气候周期性变化的??各主要轨道旋回，包括长偏心率、短偏心率、斜率和岁差，也是前寒武“十万－万”??年时间尺度的主要气候周期；（２）长偏心率周期和短偏心率周期在显生宙和前寒武??纪没有明显变化，是地球历史上稳定的周期性信号；（３）斜率和岁差周期在前寒武??纪的值更校在新元古代，与Ｂｅｒｇｅｒ和Ｌｏｕｒｉｅ?（１９９４）的数值模型结果相近，在中??元古代，与两种主要的数值模型结果差别较大（Ｂｅｒｇｅｒ?ａｎｄ?Ｌｏｕｔｒｅ，１９９４；?Ｌａｓｋａｒ?ｅｔ?ａｌ．，??２００４）。??１．４研究内容和技术路线??资料收集，文献阅读??选取研究对象??高分辨率磁化率测Ｍ??岩石磁学参数测试??〇??华南大塘坡组?华北南芬组??方法⑷丄⑴识别，文轨，旋回信号丄方法（??有天文旋回信号?有天文旋回信号＼?????????ｕ）是否为无冰期地层?／Ｉ勺???＾???Ａ?１?地球自转速度??｜是无冰期地层｜??室一￣（３＞?＾析旋回特征??至丨Ｊ雪球地球?＾??????候的过程无冰期中纬度?无冰期高纬度??旋回特征?旋回特征??／?无冰期?＼＞??旋回特征??图１－２技术路线图??５??

中国地质大学（北京）博士学位论文??＾?５?ｒ?Ｉ?＂?＂?Ｉ?１?Ｉ?Ｉ?１?１?１?＞??４?ｊ－?；?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｆ??％?－１０?＂－?１?１?１?－ｉ?－．．?ｉ．?－?－．，?Ｌ．．?．．．．．．．＿?ｔ?”＇“．?－?－?Ｊ??４?Ｉ?；?Ｉ?Ｉ?ｉ?■?！?！??ｒ－ｉ?！??ｊ－；ｆ?．?，?．?．?ｒ￣?，?－?．?－?＾ｎ??ｒＴ｜?５?｜?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?—??？Ｈｉ?「?Ｔ??１。Ｉ?ｖ?｜?｜?｜?１?｜?１?｜?１?１??Ｉ?ｉ?｜?｜?｜?ｉ?Ｉ?Ｓ?Ｉ?ｉ??｜－ｊ?）（??？＆?＿２ｑ?Ｉ?ａ?ｉ?ｊ?）?／?＼?＼?ｉ?，?｜?｜???０?５００?〗?０００?１５００?２０００?２５００?３０００?３５００?４０００?４５００?５０００??模拟深度⑷??图３－１?３种古气候信号的ＭａｎｎＪＣｅｎｄａｌｌ突变检验结果：（１）无趋势；（２）突变；（３）渐变。??在Ｍａｎｎ＿Ｋｅｎｄａｌｌ突变检验图中，蓝线代表ＵＦ统计量，红线代表ＵＢ统计量，直线指示９５％的??置信线，粗直线指示０点位置??１７??
【参考文献】

相关期刊论文 前4条

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本文编号：2868217