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题名北大西洋墨西拿期古海洋学:有孔虫和稳定同位素证据
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作者
章纪君
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机构
美国微体古生物出版社
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出处
《微体古生物学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期262-291,共30页
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文摘
墨西拿期(7.2-5.3 Ma)被认为是中新世最重要的时期之一。在上世纪七十年代初,大洋钻探计划(DSDP)对地中海的首次大洋钻探发现整个地中海盆地存在着大量晚墨西拿期的盐类沉积,其上为上新世早期的正常大洋沉积所覆盖,科学家们称之为灾难性的“墨西拿盐度危机”。在接下来的几十年里,科学家们积极尝试寻找地中海盐度危机不容置疑的影响与全球海洋水体历史之间的关系,但收效甚微。在这项研究中,我们对北大西洋的三个DSDP钻孔(552A、608和547A)中169个晚中新世–早上新世岩芯样品中的有孔虫进行了详细研究,包括时常被忽略的小型底栖有孔虫,并对其中82个底栖有孔虫样品和70个浮游有孔虫样品中的特别物种进行了^(18)O和^(13)C分析,以重建北大西洋中新世末期深层环流模式和评估深海环流和墨西拿盐度危机的演变历史。根据δ^(18)O曲线,我们识别出了墨西拿期有九个气候低谷期(M-9到M-1,按地层顺序),其中M-1和M-5期表明冰川加剧使海平面降低了至少60-73米。在这些事件中,随着冰锋从格陵兰岛向冰岛南部扩展,北大西洋深层水强度明显减弱,甚至断流,导致北大西洋深水环流系统发生重大变化。然而,在大部分墨西拿期时间里,我们发现有四个明显的底栖有孔虫Epistominellaexigua丰度主峰(EEP-Ⅳ至EEP-Ⅰ),表明此时的大西洋中部深水区主要被NADW充灌,而此时的南极底层水(AABW)则仅至~43oN附近。此外,这些EEP主峰的碳同位素正偏当归因于高海平面和较弱的大陆侵蚀。通过有孔虫及稳定同位素的综合分析,可以识别出大西洋墨西拿时期具有三个主要古海洋学阶段:1)第一阶段,相当于墨西拿盐度危机,相对于NADW, AABW在北大西洋(522A钻孔)进一步减弱。在EEP-Ⅱ中NADW两次主要低谷期之间, E. exigua丰度陡增表明此时有一短暂的“间冰期”回返, NADW也从大西洋流入地中海盆地,产生了一个主要不整合面,将地中海盆地的蒸发岩一隔为二,分成下蒸发岩与上蒸发岩;2)第二阶段代表墨西拿盐度危机的开始,其中AABW减弱表明盆地之间的流通不良;3)第三阶段,早墨西拿期, EEP-Ⅳ上部显示为墨西拿盐度危机的前奏,此时的深水循环相对停滞。在608和547A钻孔,与盐度危机相关的强烈碳酸盐溶解表明该事件可能使世界海洋的碱性降低,并导致了速溶层和CCD界面位置抬升。
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关键词
地中海盐度危机
^(18)O和^(13)C
偏移
干枯
古海洋学
生物地层学
有孔虫
超微化石
冰川海平面
北大西洋深层水
南极底层水
地中海外流水
速溶层
碳酸盐补偿深度
墨西拿期
中新世
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Keywords
Mediterranean Salinity Crisis
^(18)O and ^(13)C excursion
desiccation
paleoceanography
biostratigraphy
foraminifera
nannofossil
Glacioeustatic Sea-level
NADW
AABW
MOW
lysocline
CCD
messinian stage
Miocene
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分类号
Q911
[天文地球—古生物学与地层学]
P597
[天文地球—地球化学]
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