氧同位素古温计

古海洋学 12.740 2004年 春季 讲义2 氧同位素古温计 I． 1940 年代，Kullenberg 发明活塞取样法。 众所周知，获得深海岩芯使用的是重力取样法：一条软管，上端固定在船上，下端挂载一个“岩芯捕手”（柔韧的多分叉金属指状物），扔到洋底，取得样品。但是软管壁的摩擦系数限制了获取岩芯的能力，现代的重力取样装置能够得到大约 5m 的岩芯，老一点的也就能拿到 1~2m 的岩芯。Kullenberg 向软管中引进了一个活塞装置，其作用在于当管道逐渐向沉积物中进入时，活塞制造的吸力能够帮助获取更多的样品。现代的活塞取样法最多能够一次采得约 50m 长的岩芯（一般在20m 左右）。 Ⅱ．1950 年代，Emiliani A．Emiliani 利用Urey 的质谱分析仪（该实验法一般要求5mg 碳酸盐样品，约等价于100~200 个有孔虫个体），对采自加勒比海的大量多种属的浮游有孔虫进行分析。研究发现明显的深度分层：有些种属的有孔虫记 录 的同位素古水 温接 近 于表 层水 温水 平 ，而 其余 种属的古水 温则 相 对较 低 。 B．Emiliani分析了大西 洋岩芯中浮游有孔虫记 录 的古水 温数据 ，并 参 照 表 层海水 的同位素成 分变 化 做 出 修 正 ，计算 出 冰 期 时热 带 海域 表 层海水 有6~8Co的降 温量（也就是约 1.5‰的δ18O增 量）； 找 到了过 去 50 万 年来 数次冰 期 /间 冰 期 旋 回 的证 据 ； 首 创 同位素期 次地 层体系（现在一般称 为 “MIS”，Marine Isotope Stages）； 讨 论 了这 些数据 支 持 米 兰 克 维 奇 旋 回 影 响气 候 变 化 的观 点。 fig-2： <岩 芯 A179-4> 大 于 74μ的 个 体 百 分 比 ， 以 及 同 位 素 古 水 温 结 果 。 采 自 Globigerinoides rubra(a)， Globigerinoides sacculijera(b)， Globigerinoides dubia(c)， 和 Globigerinoides mennardii(d)。 1． Emiliani 发 展 了 一 种 同 位 素 记 数 方 法 ， 将 暖 记 作 奇 数 ， 冷 记 作 偶 数 ， 基 于 此 就 能 可靠 地 发 觉 所 记 录 数 据 中 微 小 的 变 化 。 2． Emiliani 的 工 作 造 成 了 巨 大 轰 动 ， 以 致 很 快 就 遭 到 各 方 面 的 质 疑 和 批 评 。 a． 它 违 反 了 由 陆 地 地 层 记 录 得 到 的 4...