首页 理论教育 地质计时:40万年偏心率长周期

地质计时:40万年偏心率长周期

时间:2023-08-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:前面介绍地球轨道参数时只说有10万年的偏心率,其实偏心率还有40万年的长周期,它们都不受潮汐影响,具有稳定性;尤其是40万年的偏心率长周期,是天文上最为稳定的轨道参数。于是,有人建议将地质时期按40万年偏心率周期编年,具体说是用偏心率最低值作为一个40万年周期的标记,从新到老来编号排序。

地质计时:40万年偏心率长周期

前面介绍地球轨道参数时只说有10万年的偏心率,其实偏心率还有40万年的长周期,它们都不受潮汐影响,具有稳定性;尤其是40万年的偏心率长周期,是天文上最为稳定的轨道参数。[20]上面说过,偏心率主要通过调控岁差的变化幅度影响气候,而岁差变化幅度越大,气候的季节性变化越强。所以偏心率增大,就会加强气候的季节性变化;假如偏心率等于零,岁差对季节性的影响也就等于零。这种作用在低纬度区最为明显,如地中海按岁差周期出现的“腐泥层”,偏心率最小的时期不能形成,只有石灰岩的连续沉积[21],因此从远处就可以看出地层的轨道周期来。谓予不信,请到西西里岛一游。那是意大利著名的旅游点,崖岸上石灰岩和腐泥层的韵律,就是轨道周期的记录,其中游泳之后享用日光浴的厚层灰岩,就是40万年周期偏心率最小时候的产物(图3)。

图3 地中海西西里岛崖岸上的40万年偏心率长周期

在较老的地质年代里,最容易辨认的是40万年长周期,一方面这种长周期造成的气候变化幅度大,便于识别;另一方面时间长度大,对时间分辨率的要求低,容易确定。因此在不同年代的地质记录里都可以适用,被誉为地质计时的最佳“音叉”。[22]现在,40万年长周期不仅在3亿多年前美国东北的湖泊[23],或者1 000多万年来的贝加尔湖[24]沉积中有发现,而且世界大洋的碳储库普遍存在40万年的长周期。[25][26]学术界终于开始明白:这40万年周期,是地球上气候变化中一种最基本的“节律”。地球上大部分时间没有大冰盖,那时候气候变化主要受低纬度区控制,因此岁差和调谐岁差变幅的偏心率周期,就显得格外重要。过去轨道周期的研究大多局限于第四纪晚期的冰期旋回,那是地球历史上非常特殊的时期,而且总共只有几十万年,当然看不到长周期。

于是,有人建议将地质时期按40万年偏心率周期编年,具体说是用偏心率最低值作为一个40万年周期的标记,从新到老来编号排序。[27]从最近一个偏心率最低值,也就是1万年前起算,编号为“1”,那么往前数,北半球冰盖的形成应当在第“7”期,地中海变干发生在第“16”期,等等(图4)。再往前,6 500万年前白垩纪恐龙灭绝,按偏心率长周期就是“162”期;距今14 500万年的侏罗纪末,就是“360”期。(www.xing528.com)

图4 最近1 000万年内偏心率长周期的编号

总之,地质界已经在日、月、年之上,提出更长的天文周期用于计时,一个是大体2万年的岁差,一个是40万年的偏心率。其中40万年周期适用于整个地质历史,是最有希望的地质计时单位。当然这里的计时全是指地质尺度,无论是人寿保险,还是工程设计都决不会采用这种计时单元,但是对地质历史和环境演变的研究说来,却是找到自己的“钟摆”。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈