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旋回地层学

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旋回地层学(英语:Cyclostratigraphy)是地层学的一个分支,研究沉积层序中由于天文引起的气候循环 [1]

轨道变化

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天文周期(也称为米兰科维奇周期)是指在太阳系内,地球与其他星球之间的引力作用,而导致地球围绕太阳运行的轨道的周期变化[1]。这种周期性,导致太阳辐射在不同半球上随时间和季节而不同。这日照变化也影响到地球气候和沉积岩的沉积。 主要的轨道周期是进动,主周期为 19 和 23 kyr,转轴倾角主周期为 41 kyr 和 1.2 Myr,轨道离心率主周期约为 100 kyr、405 kyr 和 2.4 Myr[2]。进动会影响每个半球接受的日照量。转轴倾角控制着季节的强度。轨道离心率影响地球接受日照的总量。日照直接影响地球气候,沉积岩石内一些指标信息可以判断与降雨量和风化的变化。 轨道离心的405 kyr周期可用于修正沉积物岩石或岩心的年代[1]。沉积物中的指标信息这包括岩石磁性、地球化学、生物成分以及颜色和相变化等物理特征[1][3]

年代鉴定方法和应用

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研究旋回地层学必须确定所研究岩石的年代范围,这就依赖同位素测年法和其他地层学方。一旦确定年代范围,就找寻岩石所含的米兰科维奇信号。然后根据这些信号,可以推断每沉积岩层的年代[3]

旋回地层学研究可以对地质事件年代的鉴定更准确,对地球(气候)历史变化的原因和后果更进一步的理解,对沉积机制更能控制。旋回地层学也有助于行星物理学的研究,因为它提供了超过 50 Ma 的天文周期信息[1]。也可用于校准 40Ar/39Ar年代测定[3]

限制

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旋回地层学也有不确定性。包括放射性同位素测年代的不确定性。地层不确定性、气候导致的不确定性,以及地球自转对其进动的影响的不确定性。超过 50 Ma 的记录也存在不确定性,因为天文模型在超过 50 Ma 时并不准确[1]

参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Hinnov, Linda A. (2013). "Cyclostratigraphy and its revolutionizing applications in the earth and planetary sciences". Geological Society of America Bulletin. 125 (11/12): 1703–1734. doi:10.1130/B30934.1.
  2. ^ Hinnov L.A. & Ogg J.G. (2007). "Cyclostratigraphy and the Astronomical Time Scale" (PDF). Stratigraphy. 4 (2–3): 239–251.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Strasser, André Hilgen; Heckel, Philip H. (2007). "Cyclostratigraphy concepts, definitions, and applications". Newsletters on Stratigraphy. 42 (2): 75–114. doi:10.1127/0078-0421/2006/0042-0075. ISSN 0078-0421