地球气候以频繁冷暖波动为特征,在百万年时间尺度上可划分为温室期和冰室期,期间发生持续时间相对短的极热和极冷事件.大多数学者将这些温室期、冰室期以及极热和极冷事件归因于大气CO2浓度变化,即地球深部碳释放和表层碳消耗之间的动态平衡.地球深部碳是CO2的主要来源,通过大火成岩省、俯冲带、裂谷岩浆活动等过程释放到大气中,从而引发全球增温.但是,深部过程又可通过4种途径引发降温:(1)火山活动释放SO2形成硫酸盐气溶胶,导致“火山冬天”;(2)岩浆活动峰期之后的化学风化消耗大气CO2,其中,镁铁质岩化学风化速率高于长英质岩,降温作用更显著;(3)火山喷发及岩浆岩化学风化释放营养元素,促进大洋初级生产力,加快碳埋藏;(4)板块运动增大陆地面积以及使大陆聚集于高温、湿润的低纬地区,增强化学风化对CO2的消耗.大体上,温室和冰室气候与俯冲带大陆弧岩浆活动强度(通常用大陆弧长度和年轻碎屑锆石相对丰度指代)及低纬地区弧-陆碰撞带长度有关,如果大陆弧活跃且低纬地区弧-陆碰撞带规模小,易形成温室气候,反之则形成冰室气候.极热事件普遍由镁铁质大火成岩省的快速巨量碳释放引发;极冷事件成因较为复杂,例如低纬地区大...

地球气候以频繁冷暖波动为特征,在百万年时间尺度上可划分为温室期和冰室期,期间发生持续时间相对短的极热和极冷事件.大多数学者将这些温室期、冰室期以及极热和极冷事件归因于大气CO2浓度变化,即地球深部碳释放和表层碳消耗之间的动态平衡.地球深部碳是CO2的主要来源,通过大火成岩省、俯冲带、裂谷岩浆活动等过程释放到大气中,从而引发全球增温.但是,深部过程又可通过4种途径引发降温:(1)火山活动释放SO2形成硫酸盐气溶胶,导致“火山冬天”;(2)岩浆活动峰期之后的化学风化消耗大气CO2,其中,镁铁质岩化学风化速率高于长英质岩,降温作用更显著;(3)火山喷发及岩浆岩化学风化释放营养元素,促进大洋初级生产力,加快碳埋藏;(4)板块运动增大陆地面积以及使大陆聚集于高温、湿润的低纬地区,增强化学风化对CO2的消耗.大体上,温室和冰室气候与俯冲带大陆弧岩浆活动强度(通常用大陆弧长度和年轻碎屑锆石相对丰度指代)及低纬地区弧-陆碰撞带长度有关,如果大陆弧活跃且低纬地区弧-陆碰撞带规模小,易形成温室气候,反之则形成冰室气候.极热事件普遍由镁铁质大火成岩省的快速巨量碳释放引发;极冷事件成因较为复杂,例如低纬地区大...

晚古生代大冰期(360～260 Ma)是地球上自动植物繁盛以来持续时间最长的冰期事件,记录了陆地自有高等植被和复杂陆地生态系统以来,唯一的一次从“冰室气候”向“温室气候”的转变.针对晚古生代大冰期的研究大多聚焦于全球碳循环以及冰川性海平面变化等方面,对大冰期的水循环研究相对较少,并且其主要基于气候模拟研究结果.随着单颗粒锆石精确测年技术的应用,高精度的综合地层框架使得冈瓦纳中高纬度地区冰川消长与低纬度地区沉积记录、生物多样性与演化及各种全球地球化学记录建立时序关系,为研究地球循环系统和反馈机制提供了基础条件.目前,对晚古生代大冰期碳同位素变化趋势已有较好认识,存在3次显著的碳同位素正漂事件,依次为杜内中期、巴什基尔早期和阿瑟尔早期,并且在时间上与冈瓦纳大陆识别的3次冰川高峰吻合.在宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫末期发生了一次短暂的碳同位素负漂事件,引起显著的全球变暖和海洋缺氧.冰川体积与古热带区域气候动态在天文轨道周期尺度至1～8个百万年的冰期-间冰期时间尺度上都具有耦合关系.在各种时间尺度上,晚古生代大冰期地球表层系统各个圈层之间的反馈过程都非常复杂.因此,今后需在高精度综合地层框架下,开展...

晚古生代大冰期(360～260 Ma)是地球上自动植物繁盛以来持续时间最长的冰期事件,记录了陆地自有高等植被和复杂陆地生态系统以来,唯一的一次从“冰室气候”向“温室气候”的转变.针对晚古生代大冰期的研究大多聚焦于全球碳循环以及冰川性海平面变化等方面,对大冰期的水循环研究相对较少,并且其主要基于气候模拟研究结果.随着单颗粒锆石精确测年技术的应用,高精度的综合地层框架使得冈瓦纳中高纬度地区冰川消长与低纬度地区沉积记录、生物多样性与演化及各种全球地球化学记录建立时序关系,为研究地球循环系统和反馈机制提供了基础条件.目前,对晚古生代大冰期碳同位素变化趋势已有较好认识,存在3次显著的碳同位素正漂事件,依次为杜内中期、巴什基尔早期和阿瑟尔早期,并且在时间上与冈瓦纳大陆识别的3次冰川高峰吻合.在宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫末期发生了一次短暂的碳同位素负漂事件,引起显著的全球变暖和海洋缺氧.冰川体积与古热带区域气候动态在天文轨道周期尺度至1～8个百万年的冰期-间冰期时间尺度上都具有耦合关系.在各种时间尺度上,晚古生代大冰期地球表层系统各个圈层之间的反馈过程都非常复杂.因此,今后需在高精度综合地层框架下,开展...