북대서양 중위도 해역의 신생대 제4기발 빙하쇄설퇴적층: 15만년 전 이후의 기후변동에 대한 고해양학적 증거 Late Quaternary Deposition of Ice-Rafted Detritus in the Mid-Latitude North Atlantic: Paleoceanographic Evidence on Climatic Instability over the Past 150 Kyr원문보기
북대서양 중앙해령 동편에서 시추한 코아를 가지고 안정동위원소 및 고해양학적, 퇴적학적 연구를 시도하였다. 부유유공충의 안정동위원소 기록에서 분명한 이상을 보이며 이것은 하인리히 이벤트와 잘 대비된다. 코아에서 발견된 빙하쇄설퇴적층은 석영, 알칼리장석, 사장석, 방해석, 백운석, 운모 등 다양한 성분의 쇄설성광물을 함유하고 있다. H3와 H6 이외의 모든 빙하쇄설퇴적층은 쇄설탄산염광물을 1-13% 함유하고 있다. 부유유공충인 N.pachyderma(sin.)에서 가장 큰 이상을 보이며, G. bulloides와 G. inflata의 ${\delta}^{18}O는 중위도 수온약층 구조에서의 체계적인 변화를 보여준다. 빙하쇄설퇴적층이 형성되는 기간 동안에는 저서유공충의 <${\delta}^{13}C가 내려갔고 이에 일치하여 낮은 값의 ${\delta}^{18}O와 영양분이 풍부한 해수가 발달하였다. 제4기말의 25,000년과 57,000년 전 사이에 보이는 1$\textperthousand$ 이상의 ${\delta}^{13}C증가는 북대서양심해수(NADW)의 약화와 이에 따른 남쪽기원의 남극저층수(AABW)의 상대적인 확장을 의미한다. 코아 M15612의 빙하쇄설퇴적층은 코아 SO75-26KL과 DSDP 609에서 발견된 것과 대비된다. 포르투갈 대륙사면에서 발견된 빙하쇄설퇴적층은 대양의 H1, H2 및 H4와 일치한다. 양쪽지역의 유사성은 하나의 해양시스템 내에서 북대서양 해류의 상호작용에 의하여 형성된 결과로 사료된다.
북대서양 중앙해령 동편에서 시추한 코아를 가지고 안정동위원소 및 고해양학적, 퇴적학적 연구를 시도하였다. 부유유공충의 안정동위원소 기록에서 분명한 이상을 보이며 이것은 하인리히 이벤트와 잘 대비된다. 코아에서 발견된 빙하쇄설퇴적층은 석영, 알칼리장석, 사장석, 방해석, 백운석, 운모 등 다양한 성분의 쇄설성광물을 함유하고 있다. H3와 H6 이외의 모든 빙하쇄설퇴적층은 쇄설탄산염광물을 1-13% 함유하고 있다. 부유유공충인 N.pachyderma(sin.)에서 가장 큰 이상을 보이며, G. bulloides와 G. inflata의 ${\delta}^{18}O는 중위도 수온약층 구조에서의 체계적인 변화를 보여준다. 빙하쇄설퇴적층이 형성되는 기간 동안에는 저서유공충의 <${\delta}^{13}C가 내려갔고 이에 일치하여 낮은 값의 ${\delta}^{18}O와 영양분이 풍부한 해수가 발달하였다. 제4기말의 25,000년과 57,000년 전 사이에 보이는 1$\textperthousand$ 이상의 ${\delta}^{13}C증가는 북대서양심해수(NADW)의 약화와 이에 따른 남쪽기원의 남극저층수(AABW)의 상대적인 확장을 의미한다. 코아 M15612의 빙하쇄설퇴적층은 코아 SO75-26KL과 DSDP 609에서 발견된 것과 대비된다. 포르투갈 대륙사면에서 발견된 빙하쇄설퇴적층은 대양의 H1, H2 및 H4와 일치한다. 양쪽지역의 유사성은 하나의 해양시스템 내에서 북대서양 해류의 상호작용에 의하여 형성된 결과로 사료된다.
Stable isotope, paleoceanographic and sedimentological analyses were carried out along the core Ml5612 from the Mid-Atlantic Ridge. Distinct negative ${\delta}^{18}O anomalies punctuate the planktonic isotope records and correlate with the Heinrich-IRD cvents. The IRD layer in the corc co...
Stable isotope, paleoceanographic and sedimentological analyses were carried out along the core Ml5612 from the Mid-Atlantic Ridge. Distinct negative ${\delta}^{18}O anomalies punctuate the planktonic isotope records and correlate with the Heinrich-IRD cvents. The IRD layer in the corc contains varying amounts of quartz, K-feldspar, plagioclase, calcite, dolomite and mica, in which detrital carbonate contributes between I and 13% (except H3 and H6). Anomalies are strongest in the N. pachydenna (sin.) isotope record. Systematic changes in the ${\delta}^{18}O offset of G. hul/aides and G. inJlata signify variations in mid-latitude thermocline structure. In conjunction with negative benthic ${\delta}^{13}C anomalies, the data document a stronger contribution of a ${\delta}^{13}C depleted, nutrient-rich water mass during the IRD events. The ${\delta}^{13}C amplitude of > 1 $\textperthousand$ between 25 and 57 ka indicates changes between northern source (NADW) and southern source (AABW) water masses at this site. The IRD layers in the core Ml56l2 are correlative with those from the core S075-26KL and DSDP 609. The IRD layers from the Portuguese margin arc coeval with HI, H2 and H4 of the open North Atlantic. This similarity (and/or synchronicity in both regions may have been resulted from common changes in a North Atlantic thermohaline switch.
Stable isotope, paleoceanographic and sedimentological analyses were carried out along the core Ml5612 from the Mid-Atlantic Ridge. Distinct negative ${\delta}^{18}O anomalies punctuate the planktonic isotope records and correlate with the Heinrich-IRD cvents. The IRD layer in the corc contains varying amounts of quartz, K-feldspar, plagioclase, calcite, dolomite and mica, in which detrital carbonate contributes between I and 13% (except H3 and H6). Anomalies are strongest in the N. pachydenna (sin.) isotope record. Systematic changes in the ${\delta}^{18}O offset of G. hul/aides and G. inJlata signify variations in mid-latitude thermocline structure. In conjunction with negative benthic ${\delta}^{13}C anomalies, the data document a stronger contribution of a ${\delta}^{13}C depleted, nutrient-rich water mass during the IRD events. The ${\delta}^{13}C amplitude of > 1 $\textperthousand$ between 25 and 57 ka indicates changes between northern source (NADW) and southern source (AABW) water masses at this site. The IRD layers in the core Ml56l2 are correlative with those from the core S075-26KL and DSDP 609. The IRD layers from the Portuguese margin arc coeval with HI, H2 and H4 of the open North Atlantic. This similarity (and/or synchronicity in both regions may have been resulted from common changes in a North Atlantic thermohaline switch.
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, and black arrow represents the core depth obtained by the AMS 14C-dating (Table 2). (b) Ice-rafted detritus (IRD) in the fraction of >63µm. Small bar without arrow marks also the fix-point taken from the data of GISP2.
제안 방법
체분석시 퇴적물은 방해석의 2차침전을 방지하기 위하여 증류수로 씻은 다음에 40℃에서 건조하였다. 63 jim보다 큰 입자와 125 皿보다 큰 입자를 독립적으로 카운팅하여 IRD 충의 위치를 서로 비교하였고, 일부 유공충과 유기물체의 상대적인 양을 계산하였다. 유공충 중에는 Neogloboquadrina pachyderma(sm.
우리는 이 논문에서 지난 150, 000년 동안 중위도 묵대서양에서 일어난 IRD 이벤트의 특성과 표층수/심층수의 고해양학적 특성변화를 체크하기 위하여 산소/탄소 안정동위원소분석과 퇴적학적, 고해양학적 방법을 동원하였다. 그리고 중위도 북대서양의 코아 분석결과와 주위의 다른 북대서양의자료(Bond et al., 1992, 1993; I垃k, 1998; Grousset et al., 2000; Thomson et al., 2000}를 대비하여 전체적인 신생대 제4기말 해양환경변화의 정체를 IRD 연구결과와 함께 논하였다.
, 2000). 우리는 이 논문에서 지난 150, 000년 동안 중위도 묵대서양에서 일어난 IRD 이벤트의 특성과 표층수/심층수의 고해양학적 특성변화를 체크하기 위하여 산소/탄소 안정동위원소분석과 퇴적학적, 고해양학적 방법을 동원하였다. 그리고 중위도 북대서양의 코아 분석결과와 주위의 다른 북대서양의자료(Bond et al.
코아 M15612는 5 cm 단위로 시료를 채취하였고 IRD 층의 퇴적학적 변화를 보다 정확히 조사할 필요가 있는 부분에서는 간격을 1-5 cm로 좁혀서 조사하였다. 채취한 시료를 63 皿, 125 呻, 250 μn, 315 400 pm 크기 입자로 각각 나누었다. 체분석시 퇴적물은 방해석의 2차침전을 방지하기 위하여 증류수로 씻은 다음에 40℃에서 건조하였다.
코아 M15612는 5 cm 단위로 시료를 채취하였고 IRD 층의 퇴적학적 변화를 보다 정확히 조사할 필요가 있는 부분에서는 간격을 1-5 cm로 좁혀서 조사하였다. 채취한 시료를 63 皿, 125 呻, 250 μn, 315 400 pm 크기 입자로 각각 나누었다.
해수깊이에 따라서 대표되는 유공충을 선택하여 안 정동위원소분석을 시행하였다’ 한 시료당 부유유공충은 25~30개의 각을, 저서유공충은 2~6개의 각을 뽑아냈다. 부유유공충의 종은 Globigerina bulloides, G.
대상 데이터
kullenbergi, Uvigerina peregrina°]~^. G. 该也泌s와 G. inflatae: 250—400 |im 입자크기에서, N. pachydermae 250—315 p.m 입자크기에서, 그리고 저서종들은 315-400 |im 입자 크기에서 선택하였다. 뽑아낸 샘플은 알코올에 담근 다음 초음파로 씻었다.
코아 M15612의 층서는 AMS 절대연령측정과 산소 동위원소의 결과로부터 얻었다. Younger Dryas coldevent 말에 발생한 818O 감소(11.6 caL ka; Meese et al, 1994와 MIS(marine oxygen-isotope stage) 4 maximum(7U caL ka; Martinson et al., 1987)을 나이조절의 기준으로 삼았다(Fig. 2). 현생층의 연대 기준점은 AMS 14C 값으로부터 얻었고 나중에 역년 (calendar years) 나이로 전환하였다(Stuiver et al.
, 1997).데이터는 단일 유공충을 가지고 측정하였으며, G.inflata는 315—400 pm 크기에서, N. pachyderma는 250-315 pm 크기에서 시료당 300개에서 1200개까지의 각을 얻었다(Eble 2). 그러나 생교란작용에 의하여 교란된 무분에서는 절대연령 측정을 위한 시료틀 얻지 않았다.
63 jim보다 큰 입자와 125 皿보다 큰 입자를 독립적으로 카운팅하여 IRD 충의 위치를 서로 비교하였고, 일부 유공충과 유기물체의 상대적인 양을 계산하였다. 유공충 중에는 Neogloboquadrina pachyderma(sm.')S]- Globorotalia inflata 종을 카운팅하였다.
90"C에서 인산을 가하여 이산화 탄소를 다음과 같이 발생시킨다(Patience, Kroon, 1991): 2H3PO4+3CaCO3-Ca3(PO4)2+3H2O(g)+3CO2 (g). 이때 발생한 CO2는 FINNIGAN MAT 251 가속기를 이용하여 측정하였다. 모든 동위원소의 값은 PDB(PeeDee Belemnite) 탄산염 표준에 상대치인 6(#)로 표시하였다.
이론/모형
코아의 절대연령은 3MV Tandetron 시스템을 이용한 AMS에 의하여 측정하였다(Nadeau et al., 1997).데이터는 단일 유공충을 가지고 측정하였으며, G.
성능/효과
2. 해수의 염도 변화를 암시하는 산소동위원소 값이 모든 IRD 충에서 기록되었다. 부유유공중의 8180 기록은 기후변화의 경향이 그린란드 코아(GRIP ice core) 에서 관찰된 DO cycle과 일치한다.
4. 코아 M15612와 주위의 다른 코아의 비교는 동부 대서앙에서의 IRD 확장범위를 주정하는 데에 중요한 고해양학적 정보를 제공하였다. 포르투갈 대륙사면에서 발견한 IRD 층은 정량에서는 매우 작았으나 코아 M15612와 DSDP 609에서 발견한 Hl, H2, H4와 층서대비가 가능하였다.
) 이외의 다른 유공충 종이 거의 사라졌다. N. paclydermza(sin.)의 최대산출과 낮은 값의 618O 대비가 코아 M15612의 Hl, H2, H3( H4에서 기록되었으나, H5와 H6에서는 단지 약한 시그널만 보였다. G.
Termination I과 Ⅱ의 빙기-간빙기 전환시기에서도 동위원소 비가 2 이상 변하였다. 연구한 유공충 중에서 표층해수에 사는 G. bulloides는 동위원소 비에서도 가장 뚜렷한 변화를 보이며, 이보다 좀 더 깊은 곳에 서식하는 G. inflata는 전형적으로 약간 희석된 시그널을 보여준다(Fig. 3a). 8180 값의 감소와 N.
조사한 유공충의 분석결과에서는, 두 코아의 IRD 층에서 N. pachyderma(sin.) 이외의 다른 유공충 종이 거의 사라졌다. N.
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