“雪球地球”前气候的多期冷-热循环:Rodinia超大陆裂解的环境效应?

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• 作者：黄晶储雪蕾
• 会议时间：2013-10-01
• 关键词：地球科学 ; 气候变化 ; 冷热循环 ; 大陆裂解 ; 环境效应
• 作者单位：黄晶(中国科学技术大学地球和空间科学学院,中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,合肥 230026)储雪蕾(中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京 100029)
• 母体文献：2013年全国岩石学与地球动力学研讨会论文集
• 会议名称：2013年全国岩石学与地球动力学研讨会
• 会议地点：广州
• 主办单位：中国地质学会
• 语种：chi
• 分类号：P53;P5

摘要

本文通过对贵州省从江县黎家坡剖面甲路组至黎家坡组(南沱组)沉积物进行系统地采样和地球化学分析,获得了华南地区约820~650Ma期间沉积物的较高分辨的化学风化指数(CIA)数据。结果显示,南沱冰期和长安冰期之前的沉积物(下江群)的CIA显示出多次明显的负漂移,表明在全球性的Sturtian冰期之前华南地区的气候曾经历过多次冷—热交替。根据前人的年代学数据,将长安冰期前的寒冷气候大致限定在三个时期:约815~810Ma,约800~770Ma和约750~725Ma。气候变冷到一定程度,硅酸岩的风化作用就会受到抑制和削弱,会阻止气候进一步变冷。当风化作用削弱到一定程度,火山去气作用会成为大气CO2浓度的主导因素,大气CO2浓度随之增加,气候逐渐回暖。在Rodinian超大陆裂解的早期,裂谷作用产生的边缘海相对有限,初期能通过硅酸岩风化造成一定程度的大气CO2浓度下降及气候变冷,随后温度对风化作用的负反馈会遏制温度下降,火山去气作用则进一步使温度回升。这一过程能够解释在“雪球地球”前,随着几期岩浆和裂谷作用气候出现几期冷—热交替的现象。Rodinia超大陆真正发生裂开,产生大面积的边缘海被认为是在720~650Ma之间,这直接导致大陆硅酸岩风化的速度和强度大大加剧,带来快速剧烈的大气CO2浓度下降和气候变冷,这有可能使两极冰盖迅速扩大,触发失控的反照率效应,最终导致“雪球地球”的发生。