本文關鍵詞：西北印度洋卡爾斯伯格脊擴張演化及其全球變化響應

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【摘要】：大洋中脊作為板塊的邊界,伴隨著地球內部與表層的物質能量交換,是研究地球系統(tǒng)相互作用重要的研究場所之一。近年來一些研究表明,洋中脊附近海底地貌之中蘊含有符合天文軌道參數(shù)的周期(23,41和100 kyr)。冰期旋回將水在大陸與海洋之間重新分配,海平面變化引起了上地幔壓力改變,進而影響到地球內部流體運移。已有的研究表明,海底地貌可以作為一種反映海平面變化的替代指標進行古氣候研究。但是,究竟海平面變化與海底地形之間具體有怎樣的響應關系還需要進一步的研究。目前已有研究成果多是針對中快速擴張洋脊,對于慢速擴張洋中脊還很少研究。西北印度洋卡爾斯伯格脊長約1500 km，全擴張速率24.6～34.4 mm/a,是一條慢速擴張洋脊。我國大洋28和33航次對于西北印度洋卡爾斯伯格脊進行了熱液硫化物調查,本文選取此航次獲取的多波束地形資料進行天文旋回研究。在構造相對穩(wěn)定的洋脊段(66°E,3°N附近)選取了兩條垂直于洋中脊的多波束地形剖面,在已有的磁性年代框架的約束下,對研究剖面進行年代學分析,獲得了如下認識與結論：1.通過利用在大洋磁條帶的磁性年代框架對地形剖面進行調諧,獲得的時間域的地形剖面具有明顯的500～300 kyr以及100 kyr周期,這些周期應分別對應于軌道周期的405 kyr和100 kyr的長短偏心率周期,因此本文認為洋脊的擴張可能是受長短偏心率周期驅動的。2.利用天文旋回的分析方法,對剖面進行100 kyr周期調諧,將地形的高點對應到偏心率周期低值時期,獲得卡爾斯伯格脊擴張的時間序列,其頻譜分析圖顯示出很強的～400 kyr和100kyr信號以及較弱54 kyr信號。100 kyr周期旋回的信號在800 ka以來顯示較為顯著,這與中更新世以來100kyr短偏心率周期是對地球氣候變化占主導驅動因素的結論一致。3.根據(jù)獲得的高分辨率天文年代標尺計算的卡爾斯伯格洋脊的擴張速率,發(fā)現(xiàn)中央裂谷段擴張速率較快,而裂谷兩側較慢,且擴張速率具有～2.4 Myr和400kyr的長偏心率周期的變化規(guī)律。通過比較時間域地形剖面與擴張速率的400 kyr周期,發(fā)現(xiàn)他們具有相同的變化趨勢,這說明洋中脊的擴張時在橫向(擴張速率)和縱向(地形起伏)上是同時變化的。4.通過把理論的偏心率與時間域的卡爾斯伯格洋脊地形剖面以及海平面變化曲線對比,發(fā)現(xiàn)800 ka以來卡爾斯伯格洋脊地形剖面的100 kyr的變化周期與海平面變化的100 kyr的偏心率周期具有明顯的反相位對應關系,即洋中脊快速擴張期是海平面的低值時期,也是偏心率的低值時期。這說明偏心率低值期是地球上的冰期發(fā)育時期,也是海平面相對較低的時期,可以推測海平面的變化是受到偏心率的驅動；同時海平面降低,洋中脊上覆壓力減小,會促使洋中脊巖漿上涌,加速大洋中脊的擴張,所以大洋中脊的擴張又受到了海平面變化的驅動；由此我們可以推測,大洋中脊的擴張也是受天文軌道參數(shù)變化所驅動的。5.大洋中脊在冰期加劇擴張,同時釋出放大量熱量和二氧化碳等溫室氣體,這對冰期氣候產(chǎn)生負反饋作用,因此洋中脊的擴張也影響地球氣候系統(tǒng)的變化。
【學位授予單位】：中國地質大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P736.1

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1 鄒卓延;西北印度洋卡爾斯伯格脊擴張演化及其全球變化響應[D];中國地質大學;2016年

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本文編號：1301649