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旋迴地層學

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旋迴地層學(英語:Cyclostratigraphy)是地層學的一個分支,研究沉積層序中由於天文引起的氣候循環 [1]

軌道變化

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天文週期(也稱為米蘭科維奇週期)是指在太陽系內,地球與其他星球之間的引力作用,而導致地球圍繞太陽運行的軌道的週期變化[1]。這種週期性,導致太陽輻射在不同半球上隨時間和季節而不同。這日照變化也影響到地球氣候和沈積岩的沉積。 主要的軌道周期是進動,主週期為 19 和 23 kyr,轉軸傾角主週期為 41 kyr 和 1.2 Myr,軌道離心率主週期約為 100 kyr、405 kyr 和 2.4 Myr[2]。進動會影響每個半球接受的日照量。轉軸傾角控制著季節的強度。軌道離心率影響地球接受日照的總量。日照直接影響地球氣候,沉積岩石內一些指標信息可以判斷與降雨量和風化的變化。 軌道離心的405 kyr周期可用於修正沉積物岩石或岩心的年代[1]。沉積物中的指標信息這包括岩石磁性、地球化學、生物成分以及顏色和相變化等物理特徵[1][3]

年代鑒定方法和應用

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研究旋迴地層學必須確定所研究岩石的年代範圍,這就依賴同位素測年法和其他地層學方。一旦確定年代範圍,就找尋岩石所含的米蘭科維奇信號。然後根據這些信號,可以推斷每沉積岩層的年代[3]

旋迴地層學研究可以對地質事件年代的鑒定更準確,對地球(氣候)歷史變化的原因和後果更進一步的理解,對沉積機制更能控制。旋迴地層學也有助於行星物理學的研究,因為它提供了超過 50 Ma 的天文週期信息[1]。也可用於校準 40Ar/39Ar年代測定[3]

限制

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旋迴地層學也有不確定性。包括放射性同位素測年代的不確定性。地層不確定性、氣候導致的不確定性,以及地球自轉對其進動的影響的不確定性。超過 50 Ma 的記錄也存在不確定性,因為天文模型在超過 50 Ma 時並不准確[1]

參考文獻

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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