自然要览:3400万年前南极冰河形成的原因

　　３４００万年前，南极洲在始新世／渐新世边界上广泛发生的冰河作用以及与此相关的气温变冷，是地质地层中所记录最基本的全球气候事件之一。这一冰河作用的诱发因素一般被认为是南极洲与澳大利亚之间“塔斯马尼亚通道”的开通和南极洲与南美洲之间“Ｄｒａｋｅ通道”的开通。用耦合大气环流和动态冰层模型所做的新模拟表明，尽管“南大洋”通道的开通有可能曾经引起南半球气候明显变冷，但其他因素在引起从“温室气候”向“冰室气候”的转变中一定也在起作用。主要因素可能是在新生代结束时大气中ＣＯ２浓度的下降。

    （选自英国Nature杂志，2003年1月16日出版）-科学时报电子版

    在《古海洋学概论》中，澳大利亚与南极洲分裂并向北漂移所导致的东南印度洋扩张开始于55～53MaB.P，南美与南极半岛在40～35MaB.P开始分裂，德雷克海峡于23～21MaB.P形成。

    沈炎彬认为南美与南极半岛开始分裂于29MaB.P，德雷克海峡于8MaB.P形成。

    在《古海洋学概论》中，海水明显降温约始于3900万年前，如下图。

    不知道是必然的结果还是偶然的巧合？或是重要诱发因素?

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    中生代以来的板块运动史。深海钻探结 果揭示了联合古陆破裂解体的过程。1.65亿年前，非洲 与北美分离,形成北大西洋；距今1.25～1.10亿年间,非 洲与南美分离，南大西洋形成；0.95亿年前，欧洲与北美分离。大西洋向北延伸。第三纪欧、非之间进一步汇 聚挤压，特提斯海消亡，其残余构成东地中海。西地中海是挽近时期张裂形成的，巴利阿里海底玄武岩的年龄，只有几百万年。

    在太平洋，DSDP在东太平洋海隆的扩张中心发现了新生洋壳。向西，洋壳逐渐变老，在日本海沟和马里亚纳海沟以东，钻到了白垩纪和侏罗纪的洋壳。通过对条带磁异常的测年工作，取得了有关中生代海底扩张的详细资料。

    在印度洋和南大洋的钻探，取得了解释海底磁异常所必需的地质依据。资料表明，大约1.27亿年前，印度从澳大利亚-南极洲裂出,印度洋开始形成；0.53亿年前澳大利亚与南极洲分裂。

    阐明了洋底玄武岩的性质深海钻探表明，洋壳的层2主要由拉斑玄武岩组成。这些玄武岩广布于各大洋洋底，具枕状或角砾状构造，大离子亲石元素和轻稀土元素的含量很低，化学成分极相类似。它们形成于大洋中脊轴部，称大洋中脊玄武岩。深海钻探还在洋盆内海 底火山和火山岛揭露了另一种玄武岩类型，称大洋岛玄武岩，为板块内部火山活动的产物，其大离子亲石元素 和轻稀土元素含量较高（见洋底岩石）。对夏威夷-皇帝海岭的钻探发现，自东南向西北方向，海底火山和火山岛的年龄逐渐变老，深度逐渐加大。这不仅证实了热点假说，而且在海岭地区验证了斯克莱特曲线，证实了深海底大幅度垂直运动的存在。为古海洋学的建立奠定基础深海钻探取得了各大洋海底沉积物的完整剖面，其中的微体化石和超微化石为年代学和古海洋生态环境的研究提供了依据。深海沉积物的性质取决于多种因素，其中最重要的是碳酸盐补偿深度(CCD)的变化。正是这些沉积记录，揭示了近2亿年来的古海洋的演变史。为古海洋学的建立奠定了基础。

    深海钻探发现了一些特殊的沉积物，如广泛分布的白垩纪中期黑色页岩和中新世的红粘土。它们标志着古 海洋化学性质的巨大变化。白垩纪中期黑色页岩在大西洋分布最广,也见于北太平洋及澳大利亚以西的印度洋 部分地区，富含有机质,是大西洋沿岸许多重要油田的生油层。它反映当时海水曾处于停滞缺氧状态。

    碳、氧稳定同位素技术在深海沉积物研究中的应用，为重建古海洋的温度史奠定了基础。资料表明，第三纪 以来，总的气候趋势是变冷的。最大的几次变化，发生在始新世末渐新世初（3800万年前）、中中新世（1400 万年前）和晚上新世（300万年前）。根据沉积物中的冰 载碎屑，南极局部开始出现冰川是在4000～4500万年以前；渐新世初，南极附近出现大规模海水；中中新世进 一步形成南极冰盖；400～500万年以前，南极冰盖的范 围要比现在大得多。北半球的冰盖迟至大约240～300万年前的上新世晚期才开始出现。