深時(shí)全球海平面變化重建方法的回顧與展望
發(fā)布時(shí)間:2021-11-05 22:32
全球海平面變化對(duì)古地理、古生物、古氣候演化以及能源礦產(chǎn)分布具有重要的控制作用。然而,目前學(xué)界對(duì)深時(shí)海平面變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制尚不清楚,部分歸因于缺乏高精度全球海平面變化的恢復(fù)。文章回顧了全球海平面變化研究的起始與發(fā)展過程,歸納出五種類型的深時(shí)海平面變化重建方法和技術(shù),即地層學(xué)、沉積學(xué)、洋盆動(dòng)力學(xué)、同位素地球化學(xué)方法和大數(shù)據(jù)技術(shù)。并總結(jié)了上述研究方法的原理、優(yōu)勢(shì)和不足,并以白堊紀(jì)全球海平面重建為實(shí)例,討論了當(dāng)前深時(shí)全球海平面重建的難點(diǎn)和爭議點(diǎn),并對(duì)未來深時(shí)全球海平面變化重建進(jìn)行了展望。
【文章來源】:高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,26(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:16 頁
【部分圖文】:
不同方法恢復(fù)的白堊紀(jì)全球海平面變化曲線和海平面變化最大幅度對(duì)比(其中地質(zhì)年代參考Gradstein等,2012)
全球海平面變化將直接影響大陸被海水淹沒面積的變化,因此可以根據(jù)全球陸地海泛面積的變化來近似代表全球海平面,但這只是定性表示全球海平面的相對(duì)變化。定量恢復(fù)全球海平面變化,需要知道陸地的地形測(cè)高曲線。大陸的地形測(cè)高曲線反映了地形高度和該高度占大陸總面積百分比的關(guān)系(圖7b)。假定地質(zhì)歷史時(shí)期大陸的地形測(cè)高曲線保持一致,據(jù)此可以定量恢復(fù)全球海平面變化。其方法如下(Algeo and Seslavinsky,1995):(1)根據(jù)前人恢復(fù)的古地理圖或者古濱線位置計(jì)算出全球各大陸在T時(shí)代被海水覆蓋面積(圖7a);
該方法對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期的大陸地形的假設(shè)前提存在問題,因?yàn)楹茈y保證大陸地形在地質(zhì)歷史時(shí)期保持不變。例如白堊紀(jì)地形和當(dāng)今地形存在顯著差異,94 Ma時(shí)期,大陸地形比現(xiàn)在要平緩,而且陸地海拔普遍低于500 m(Hay et al.,2019)。Bond(1979)的研究結(jié)果表明,由于不同的大陸在不同的時(shí)期經(jīng)歷不同強(qiáng)度的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),因此不同大陸恢復(fù)的海平面變化幅度不同。因此直接利用全球海泛面積計(jì)算的結(jié)果必然包含構(gòu)造的信息。其次,大陸海泛面積的恢復(fù)是基于古地理圖的繪制,即古地理圖的時(shí)間精度決定了恢復(fù)全球海平面變化的精度。目前為止,多數(shù)古地理圖的切片精度多在10 Ma左右,因此只能用于長周期全球海平面恢復(fù)。而且古地理圖中的大陸海泛面積是根據(jù)保存的巖相確定的,而海侵時(shí)候的沉積地層很有可能會(huì)在海退時(shí)期被侵蝕掉,而且古老沉積地層會(huì)經(jīng)歷變質(zhì)作用,這就導(dǎo)致越古老地層的海泛面積估算誤差越大(Hallam,1984)。此外,古地理圖的制作過程中是將時(shí)間切片內(nèi)的海相沉積全都包括進(jìn)去,這必然導(dǎo)致獲得的海泛面積大于任意時(shí)間的海泛面積。因此該方法最終只能獲得一條接近長周期全球海平面變化的曲線(Hallam,1992a)。2.3 洋盆動(dòng)力學(xué)方法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深時(shí)古氣候?qū)ξ磥須夂蜃兓膯⑹綶J]. 王成善,王天天,陳曦,高遠(yuǎn),張來明. 地學(xué)前緣. 2017(01)
[2]Toward understanding Cretaceous climate—An updated review[J]. William W.HAY. Science China(Earth Sciences). 2017(01)
[3]從地層到地時(shí)[J]. 萬曉樵,王成善,吳懷春,張世紅. 地學(xué)前緣. 2014(02)
[4]“地時(shí)”(Earthtime)研究計(jì)劃:“深時(shí)”(Deep Time)記錄的定年精度與時(shí)間分辨率[J]. 吳懷春,王成善,張世紅,楊天水,萬曉樵. 現(xiàn)代地質(zhì). 2011(03)
[5]海平面及海平面變化綜述[J]. 李祥輝,張潔. 巖相古地理. 1999(04)
本文編號(hào):3478623
【文章來源】:高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,26(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:16 頁
【部分圖文】:
不同方法恢復(fù)的白堊紀(jì)全球海平面變化曲線和海平面變化最大幅度對(duì)比(其中地質(zhì)年代參考Gradstein等,2012)
全球海平面變化將直接影響大陸被海水淹沒面積的變化,因此可以根據(jù)全球陸地海泛面積的變化來近似代表全球海平面,但這只是定性表示全球海平面的相對(duì)變化。定量恢復(fù)全球海平面變化,需要知道陸地的地形測(cè)高曲線。大陸的地形測(cè)高曲線反映了地形高度和該高度占大陸總面積百分比的關(guān)系(圖7b)。假定地質(zhì)歷史時(shí)期大陸的地形測(cè)高曲線保持一致,據(jù)此可以定量恢復(fù)全球海平面變化。其方法如下(Algeo and Seslavinsky,1995):(1)根據(jù)前人恢復(fù)的古地理圖或者古濱線位置計(jì)算出全球各大陸在T時(shí)代被海水覆蓋面積(圖7a);
該方法對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期的大陸地形的假設(shè)前提存在問題,因?yàn)楹茈y保證大陸地形在地質(zhì)歷史時(shí)期保持不變。例如白堊紀(jì)地形和當(dāng)今地形存在顯著差異,94 Ma時(shí)期,大陸地形比現(xiàn)在要平緩,而且陸地海拔普遍低于500 m(Hay et al.,2019)。Bond(1979)的研究結(jié)果表明,由于不同的大陸在不同的時(shí)期經(jīng)歷不同強(qiáng)度的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),因此不同大陸恢復(fù)的海平面變化幅度不同。因此直接利用全球海泛面積計(jì)算的結(jié)果必然包含構(gòu)造的信息。其次,大陸海泛面積的恢復(fù)是基于古地理圖的繪制,即古地理圖的時(shí)間精度決定了恢復(fù)全球海平面變化的精度。目前為止,多數(shù)古地理圖的切片精度多在10 Ma左右,因此只能用于長周期全球海平面恢復(fù)。而且古地理圖中的大陸海泛面積是根據(jù)保存的巖相確定的,而海侵時(shí)候的沉積地層很有可能會(huì)在海退時(shí)期被侵蝕掉,而且古老沉積地層會(huì)經(jīng)歷變質(zhì)作用,這就導(dǎo)致越古老地層的海泛面積估算誤差越大(Hallam,1984)。此外,古地理圖的制作過程中是將時(shí)間切片內(nèi)的海相沉積全都包括進(jìn)去,這必然導(dǎo)致獲得的海泛面積大于任意時(shí)間的海泛面積。因此該方法最終只能獲得一條接近長周期全球海平面變化的曲線(Hallam,1992a)。2.3 洋盆動(dòng)力學(xué)方法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深時(shí)古氣候?qū)ξ磥須夂蜃兓膯⑹綶J]. 王成善,王天天,陳曦,高遠(yuǎn),張來明. 地學(xué)前緣. 2017(01)
[2]Toward understanding Cretaceous climate—An updated review[J]. William W.HAY. Science China(Earth Sciences). 2017(01)
[3]從地層到地時(shí)[J]. 萬曉樵,王成善,吳懷春,張世紅. 地學(xué)前緣. 2014(02)
[4]“地時(shí)”(Earthtime)研究計(jì)劃:“深時(shí)”(Deep Time)記錄的定年精度與時(shí)間分辨率[J]. 吳懷春,王成善,張世紅,楊天水,萬曉樵. 現(xiàn)代地質(zhì). 2011(03)
[5]海平面及海平面變化綜述[J]. 李祥輝,張潔. 巖相古地理. 1999(04)
本文編號(hào):3478623
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