快或慢变化的奥陶纪冰川作用
在接下来的20年里,大量的研究关于冰川出现的时机以及冰河时期持续了多久。最初,喀拉多克的冰川作用被认为已经开始并持续到志留纪。然而,这估计冰川期间会见了相当程度的争用。喀拉多克最初建立的冰川作用的发生,因为在撒哈拉地区的冰川中发现的动物区系的组合序列(Hambrey 1985)。然而,这些组合被描述为老冰河期前的碎屑,从基岩和纳入冰川沉积物(Spjeldnases 1981),因此他们不能被用于日期序列。Crowell(1978)曾暗示冰河时期扩展到志留纪。这个结论是基于冰碛岩沉积在南美洲发现被认为是文洛克的年龄(Crowell 1978)。然而,Boucot(1988)称这个年龄约束问题,援引古生物记录在该地区不足用于生物年代学。此外,他建议从Ashgill冰碛岩可能是。
冰河时期的Ashigillian日期被另外两个证据进一步证实。首先,Brenchley et al(1991)确定了阿石极阶年龄glacial-marine杂岩与含有化石的层间的存款。第二,Brenchley et al(1994)进行了一次全球地球化学分析S18O和S13C brachiopod壳的研究发现在美国中西部,加拿大,瑞典,和波罗的海国家。他们无法始终如一地使用相同的腕足类属,而使用各种各样的物种,但发现他们的数据聚集在一起相对较好。这有助于确保任何模式他们发现在他们的数据不仅仅是一个实际信号和误差引起的不同的生物同位素分馏。这项研究的结果表明,有一个急剧增加积极S18O Ashgill。S18O浓度回到pre-Ashgillian奥陶纪末状态。S18O浓度的增加从冰川符合预期的事件。全球变冷和积累的负面S18O冰会导致全球海洋水成为18 o,丰富S18O导致积极的转变。一旦冰融化和温度恢复正常,S18O集中返回到pre-Ashgillian状态。这个地球化学证据表明,冰川作用发生在发病Ashgill,冰河时期非常简短。但这可能导致冰川作用吗?
Brenchley et al(1994)的结果变得更加奇怪的,当你考虑到奥陶纪、志留纪古气候的研究。研究表明,奥陶系和志留纪的大气有很高浓度的二氧化碳(伯纳1990,1992;克罗利和鲍姆1991)。高浓度的二氧化碳将采取措施保持奥陶纪末在温室的气候条件。raybet雷竞技最新怎么可能一个冰河时期存在的温室吗?Brenchley et al(1994)提出一个可能的机制与S13C数据是相一致的。当S18O数据转向积极的、有一个同生在S13C转向积极。这种转变在S13C设想海洋生产力的增加,因为增加的酷深水生产。冰川作用的发病之前,奥陶系的深水会被温暖和流通(Railsback et al . 1990年)。如果全球温度冷却,海水会冷却,这将有助于增加海洋环流。 This would have made the oceans rich in nutrients and increased the productivity of the oceans, which in turn would act to remove CO2 from the atmosphere, effectively lowering the Earth's temperature and allowing for the brief冰库条件发生(Brenchley et al . 1994年)。尽管这一理论有助于解释为什么一个冰河时期能持续在温室条件下,它仍然需要一些初始迫使机制采取行动,地球的温度降温。强迫机制被Brenchley et al。(1994)是冈瓦纳的迁移。随着大陆迁移pole-ward,积累了冰雪,因此增加了地球的反照率和减少全球温度(1991克罗利和Baum)。然而,有一个问题与此相关的机制。冈瓦那大陆的迁移是一个构造强制机制,和构造作用通常运行在几百万年的时间尺度。即使冰期是不知何故突然发作(如果地球需要自发地使冰冻的反照率阈值),它仍然需要数百万年,直到冰河时期结束了。这并不符合提出的简短的冰河时期Brenchley et al (1994)。因此,它似乎违反直觉的冈瓦那大陆的移民最初迫使冰川作用的机制。
最近的一项研究Melott et al(2004)提出,奥陶纪冰川作用可能是由于伽马射线爆发(GRB)。这样一个事件可能导致突然短暂冰河时期的时间预测的Brenchley et al (1994)。理论如下:从附近恒星发出的高能伽马线暴波以光子的形式进入太空。这些高能电波到达地球,开始启动各种大气反应。这些反应的净影响是双重的。首先,增加宇宙辐射会破坏臭氧层,从而减少地球的臭氧层。其次,将增加产量的氮氧化物气体。这些不透明的气体将建立在大气中,黑暗的地球的天空和防止阳光到达它的表面。这个建立的氮氧化物气体会导致全球变冷。Melott et al(2004)估计,伽马线暴只持续了几秒钟,但效果会在大气中会采取年平衡(Laird等1997)。 This theory is very interesting because it offers a mechanism by which the Ordovician glaciation could have occurred suddenly during greenhouse conditions. Furthermore, it explains why the glacial period was so brief. After the GRB event was over, the NOx gases in the atmosphere responsible for global cooling began to slowly decay over the course of several years. However, the effects of this initial cooling caused by the GRB probably contributed to other factors which helped to prolong global cooling, such as increased albedo due to冰的积累,或增加海洋生产力由于增加循环Brenchley et al(1994)提出的。这最终会导致短暂和不稳定冰室条件最后奥陶系。伽马线暴假说也可能解释一些灭绝的模式中奥陶系灭绝,特别是那些与三叶虫。
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