Морская изотопная стадия - Marine isotope stage

История 5 миллионов лет, представляющая бентосный стек Лисецки и Раймо (2005) LR04
Разрезы керна из офф. Гренландия

Морские изотопные стадии (MIS), морские кислородно-изотопные стадии, или же кислородные изотопные стадии (OIS), чередуются теплые и прохладные периоды в земных палеоклимат, выведенный из данные изотопов кислорода отражающие изменения температуры, полученные на основе данных из глубоководных образцы керна. Если работать в обратном направлении от настоящего, то есть MIS 1 по шкале, этапы с четными числами имеют высокий уровень кислород-18 и представляют собой холодные ледниковые периоды, а стадии с нечетными номерами являются впадинами на фигурах кислорода-18, представляющими теплые межледниковый интервалы. Данные получены из пыльца и фораминиферы (планктон ) остается в пробуренном море осадок ядра сапропели, и другие данные, отражающие исторический климат; они называются прокси.

Шкала времени MIS была разработана на основе новаторской работы Чезаре Эмилиани в 1950-х годах и сейчас широко используется в археология и другие поля для выражения свиданий в Четвертичный период (последние 2,6 миллиона лет), а также предоставление наиболее полных и лучших данных за этот период для палеоклиматология или изучение раннего климата Земли,[1] представляющий «стандарт, с которым мы коррелируем другие записи четвертичного климата».[2] Работа Эмилиани, в свою очередь, зависела от Гарольд Юри предсказание в статье 1947 года, что соотношение между кислородом-18 и кислород-16 изотопы в кальцит, основной химический компонент раковин и других твердых частей широкого спектра морских организмов, должен варьироваться в зависимости от преобладающей температуры воды, при которой образовался кальцит.[3]

Было идентифицировано более 100 стадий, возраст которых в настоящее время составляет около 6 миллионов лет, а в будущем масштаб может достигнуть 15 млн лет назад. Некоторые стадии, в частности MIS 5, разделены на подэтапы, например «MIS 5a», где 5 a, c и e являются теплыми, а b и d - холодными. Также может использоваться числовая система для обозначения «горизонтов» (событий, а не периодов), например, MIS 5.5 представляет пиковую точку MIS 5e, а 5.51, 5.52 и т. Д. Представляет пики и впадины записи в неподвижном состоянии. более подробный уровень. В последнее время продолжает развиваться все более точное определение времени.[4]

Разработка шкалы времени

Смотрите также: Хронология оледенения
Магазин образцов керна

В 1957 году Эмилиани переехал в Университет Майами иметь доступ к судам и оборудованию для колонкового бурения, и начал бурение в Карибский бассейн и собирать основные данные. Еще одно важное достижение произошло в 1967 году, когда Николас Шеклтон предположил, что наблюдаемые к тому времени колебания соотношений морских изотопов во времени были вызваны не столько изменениями температуры воды, как думал Эмилиани, сколько изменениями объема ледяных щитов, которые при их расширении занимали более легкий изотоп кислорода-16 предпочтительнее более тяжелого кислорода-18.[5] Обнаружено, что циклы в соотношении изотопов соответствуют земной свидетельства ледников и межледниковий. Затем график всей серии этапов выявил неожиданные наступления и отступления льда, а также заполнил детали стадионы и интерстадиалы.

Более свежий ледяной керн образцы сегодняшнего ледникового льда подтвердили циклы через исследования древних пыльца осаждение. В настоящее время ряд методов делают возможными дополнительные детали. Сопоставление стадий с названными периодами происходит по мере открытия новых дат и геологического изучения новых регионов. Морские изотопные записи кажутся более полными и подробными, чем любые земные эквиваленты, и позволяют составить график оледенения для Плио-плейстоцен быть идентифицированным.[6] В настоящее время считается, что изменение размера основных кусочки льда такие как исторические Ледяной щит Лаурентиды Северной Америки являются основным фактором, определяющим вариации изотопных соотношений кислорода.[7]

Данные MIS также совпадают с астрономическими данными Циклы Миланковича из орбитальное форсирование или влияние вариаций в инсоляция вызванные циклическими небольшими изменениями наклона оси вращения Земли - «орбитальная теория». Действительно, то, что данные MIS совпадали с теорией Миланковича, которую он сформировал во время Первой мировой войны, так хорошо было ключевым фактором в теории, получившей всеобщее признание, несмотря на некоторые оставшиеся проблемы в определенных точках, особенно так называемые 100000-летняя проблема. За относительно недавние периоды данные из радиоуглерод знакомства и дендрохронология также поддерживают данные MIS.[8] Осадки также приобретают остаточная намагниченность осаждения что позволяет соотнести их с земными геомагнитные инверсии. Для более старых образцов керна обычно невозможно выделить отдельные годовые отложения, и датировка берется на основе геомагнитной информации в кернах.[9] Другая информация, особенно относительно соотношений газов, таких как углекислый газ в атмосфере, обеспечивается анализом ледяные керны.

В SPECMAP Проект, финансируемый США Национальный фонд науки, разработал стандартную хронологию для изотоп кислорода записи, хотя есть и другие. Эта хронология с высоким разрешением была получена из нескольких изотопных записей, затем составная кривая была сглажена, отфильтрована и настроена на известные циклы астрономических переменных. Использование ряда изотопных профилей было разработано для устранения «шумовых» ошибок, которые могли содержаться в одной изотопной записи.[10] Еще один крупный исследовательский проект, финансируемый правительством США в 1970-х и 1980-х годах, был Климат: исследования, картографирование и прогнозирование на большие расстояния (CLIMAP), которому в значительной степени удалось создать карту глобального климата на Последний ледниковый максимум около 18 000 лет назад, при этом некоторые исследования также были направлены на изучение климата около 120 000 лет назад, во время последнего межледниковья. Теоретические успехи и значительно улучшенные данные, доступные к 1970-м годам, позволили провести «большой синтез», наиболее известный из статьи 1976 года. Вариации земной орбиты: ритм ледниковых периодов (в Наука ), Дж.Д. Хейсом, Шеклтоном и Джон Имбри, который все еще очень широко принят сегодня и охватывает временную шкалу MIS и причинно-следственный эффект орбитальной теории.[11]

В 2010 г. подкомиссия по четвертичной стратиграфии Международная комиссия по стратиграфии отбросил другие списки дат MIS и начал использовать бентосный стек Lisiecki & Raymo (2005) LR04, как обновленный. Это было составлено Лоррейн Лисецки и Морин Раймо.[12]

Этапы

Дальнейшая информация: Хронология оледенения § Неопределенные корреляции
Секции морских кернов из Южной Атлантики, возраст около миллиона лет

Ниже приведены даты начала (кроме подэтапов MIS 5) самой последней MIS (Lisiecki & Raymo 2005, LR04 Бентический штабель ). Цифры тысячи лет назад взяты с сайта Лисецкого.[13]. Номера для подэтапов в MIS 5 обозначают пики подэтапов, а не границы.

MIS Дата начала

Список продолжается до MIS 104, начатой ​​2,614 миллиона лет назад.

Старые версии

Ниже приведены даты начала самой последней MIS, в кя (тысячи лет назад). Первые цифры получены Aitken & Stokes из Bassinot et al. (1994) с цифрами в скобках, альтернативными оценкам из Martinson et al. для этапа 4, а для других - цифры SPECMAP у Imbrie et al. (1984). Для этапов 1–16 значения SPECMAP находятся в пределах 5 тыс. Лет назад от значений, приведенных здесь. Все цифры до MIS 21 взяты из Aitken & Stokes, Таблица 1.4, за исключением подэтапов MIS 5, которые взяты из Таблицы 1.1 Райта.[17]

  • МИС 1 - 11 тыс. Лет назад, конец Младший дриас знаменует начало Голоцен, продолжая до настоящего
  • МИС 2 - 24 рядом Последний ледниковый максимум
  • МИС 3 - 60
  • МИС 4 - 71 (74)
  • МИС 5 - 130, включает Eemian; обычно подразделяются на от a до e:
    • МИС 5а - 84,74
    • МИС 5б - 92,84
    • МИС 5с - 105,92
    • МИС 5д - 115.105
    • МИС 5э - 130.115
  • МИС 6 - 190
  • МИС 7 - 244
  • МИС 8 - 301
  • ИИС 9 - 334
  • МИС 10 - 364
  • MIS 11 427, наиболее похожий на МИС 1.
  • МИС 12 - 474
  • MIS 13 – 528
  • МИС 14 - 568
  • МИС 15 - 621
  • MIS 16 - 659
  • МИС 17 - 712 (689)
  • МИС 18 - 760 (726)
  • МИС 19 - 787 (736)
  • МИС 20 - 810 (763)
  • МИС 21 - 865 (790)

Некоторые более старые стадии в млн лет назад (миллионы лет назад):[18]

  • МИС 22 - 1,03 млн лет назад, что означает конец Бавельский период в Европе
  • МИС 62 - 1,75, конец Тиглиан
  • МИС 103 - 2.588, конец Плиоцен и начало Плейстоцен, на INQUA шкала времени (более старые определения помещают это изменение в 1,806 млн лет назад - дата MIS не изменяется)

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Петитт и Уайт датируют MIS3 от 59 000 до 24 000 лет назад. Они говорят: «В земных летописи пять не покрытых лесом межстадиалов MIS3 были идентифицированы из голландских и немецких органических отложений, от самых старых до самых молодых - Oerel, Glinde, Moershoofd / Moershoofd Complex, Hengelo (около 39-36000 лет назад) и Denekamp. (32–28 000 лет назад) интерстадиалы. В Британии был идентифицирован только один интерстадиал (по состоянию на 2012 г.) - Аптон-Уоррен (около 44–42 000 лет назад).[15]

Цитаты

  1. ^ Райт, 427, 429; Эйткен и Стоукс (1997), 9-14
  2. ^ Сеятелей, 425
  3. ^ Райт, 427
  4. ^ Эйткен и Стоукс (1997), 12; Райт, 429-431
  5. ^ Кронин, 120–121
  6. ^ Райт, 431
  7. ^ Эндрюс, 448
  8. ^ Aitken & Stokes (1997), 12–13; Райт, 431-432
  9. ^ Эйткен и Стоукс (1997), 10; Райт, 431
  10. ^ SPECMAP на сайте НАСА
  11. ^ Cronin, 121-122, 121 цитируется; PDF бумаги Вариации земной орбиты: ритм ледниковых периодов (в Наука ), Шеклтоном и другими
  12. ^ «История версий четвертичной хроностратиграфической карты». Подкомиссия по стратиграфии четвертичного периода. 2011 г.
  13. ^ Лисецки, Лоррейн Э.; Раймо, Морин Э. (2005). «Плиоцен-плейстоценовый стек из 57 глобально распределенных бентосных записей δ18O». Палеоокеанография. 20 (1): н / д. Bibcode:2005PalOc..20.1003L. Дои:10.1029 / 2004PA001071. HDL:2027.42/149224.
  14. ^ Электронное письмо от Лоррейн Лисецки
  15. ^ Петитт и Уайт, стр. 294, 296, 374
  16. ^ Петитт и Уайт, стр. 106
  17. ^ Эйткен и Стоукс (1997), стр. 14; Райт, стр. 6
  18. ^ все (MIS 22, 62, 103) из "Concise", рис 15.6 и 15.7

Рекомендации

  • Эйткен, Мартин Дж. И Стоукс, Стивен, в книге Тейлор, Ройал Эрвин Тейлор и Эйткен, Мартин Джим (редакторы), Хронометрическое датирование в археологии, Глава 1, 1997, Birkhäuser, ISBN  0-306-45715-6, ISBN  978-0-306-45715-9, книги Google
  • Эндрюс, Джон Т., «Датировка ледниковых явлений и их взаимосвязь с глобальным изменением климата», в Ноллер, Джей С., Соуэрс, Джанет М., Леттис, Уильям Р. (редакторы), Четвертичная геохронология: методы и приложения, 2000, Американский геофизический союз, ISBN  0-87590-950-7, ISBN  978-0-87590-950-9,
  • «Краткий», Огг, Джеймс Джордж, Огг, Габи, Градштейн Ф. М., Краткая геологическая шкала времени, 2008 г., Cambridge University Press, 2008 г., ISBN  0-521-89849-8, ISBN  978-0-521-89849-2
  • Кронин, Томас М., Палеоклиматы: понимание изменения климата в прошлом и настоящем, Columbia University Press, 2010 г., ISBN  0-231-14494-6, ISBN  978-0-231-14494-0, книги Google
  • Петтит, Пол; Белый, Марк (2012). Британский палеолит: человеческие общества на краю плейстоценового мира. Абингдон, Великобритания: Рутледж. ISBN  978-0-415-67455-3.
  • Сауэрс, Джанет М., «Корреляция четвертичных форм рельефа и отложений с глобальным изменением климата», в Ноллер, Джей С., Сауэрс, Джанет М., Леттис, Уильям Р. (редакторы), Четвертичная геохронология: методы и приложения, 2000, Американский геофизический союз, ISBN  0-87590-950-7, ISBN  978-0-87590-950-9,
  • Райт, Джеймс Д., «Глобальное изменение климата в отчетах о морских стабильных изотопах», в Ноллер, Джей С., Сауэрс, Джанет М., Леттис, Уильям Р. (редакторы), Четвертичная геохронология: методы и приложения, 2000, Американский геофизический союз, ISBN  0-87590-950-7, ISBN  978-0-87590-950-9, книги Google

дальнейшее чтение

внешняя ссылка