更多的化石

关于过去的气候，微化石能告诉我们什么?克里斯托弗·斯坦顿继续他的故事……

所以，我拿着茶，再次为大众写作。我想首先向读者们道歉，因为我休息了这么长时间，但我全神贯注于我的硕士学位，现在已经顺利完成了。这使我成为地质学硕士，虽然我仍然觉得我离它很远。

我跑题了。所以我被要求扩展我的上一篇文章，那篇文章是关于微化石的，以及我们可以从中学到什么。在本文中，我希望向您展示我的发现。我将把这篇文章分成两个部分，西爱尔兰湖(Corrib湖)和美国东部大陆架(北卡罗莱纳的外滩)。为什么你会好奇呢?我做了两个项目，所以是两个部分。我保证，它们重叠得很好。

那么，小伙子们姑娘们，让我们从翡翠岛开始吧。如果你拿起一张爱尔兰地图(不包括英国其他地区)，你可以在西海岸上下寻找，直到你找到科尔伯湖(Lough Corrib)。给你个提示，它就在戈尔韦湾的上方。事实上，Corrib湖通过南边一个相对较小的开口流入戈尔韦湾。不幸的是，我不能自己去爱尔兰收集两个核心，但我有两个核心，Corrib Core 2和Hedford Core 2。

我被指导如何处理每个样品的介形虫(小虾状，有壳的生物)。我从每个样本中提取了两种不同类型的介形虫进行同位素测试，Limnocytherina和Metacypris。使用来自同一样本的两种不同介形虫的原因是为了一种叫做“重要偏移”的东西，即来自同一环境中不同物种的贝壳的不同同位素组成。关键偏移是一种质量控制。同位素数据即使不是相同的值，也应该显示相同的趋势。

我一边坐着喝茶，一边等着同位素的结果。为什么茶吗?1月中旬，我在加拿大做同位素研究。最高的是负30。你知道在那里冬天的时候他们必须在晚上给车充电吗?你知道上次使用时残留的湿气会在汽车启动时吹进车里吗?吹水晶有一个很好的雪花玻璃球效果。它还可以提醒人们天气很冷。

那么我的结果显示了什么呢?让我们看看图5a:

左边是Hedford和Corrib岩芯的两种岩性的计算机表示(是的，即使我当时也拼错了一些东西)。黑色的是我们所说的泥炭或未消化的有机物质。这种灰色的砖状物质被称为泥灰岩，这是对过量碳酸钙的统称，碳酸钙形成泥浆，没有足够的时间进行石化(变成石头)。Corrib岩心的底部显示出重粘土(浅灰色)，一层砾石(黄色)和超致密的超深粘土(深灰色)。超致密的暗层通常与新仙女木期气候事件有关。稍后我会解释这是什么。

移到右边，我们有同位素数据(由一条线连接的蓝点)和四个彩色标记，代表在哪里发现了介形虫。在你问之前，我从来没有在这份文件上放一个图说，所以哪些介形虫在哪里完全不确定。如果我发布数据集(现在在媒体上)，你可以在它被清理后找出它。

最右边的是(当时)目前已知的深海同位素记录(以摄氏度计)，这些记录来自有孔虫、介形虫和其他从海底收集的东西。这些部门被贴上了一些有趣的名字，每一个都是气候计时器或计时臭氧(听起来像染色体，但我发誓，这不是气候DNA)。chron只是指时间周期(年表的缩写)，climate是指湿度、风、植被等的独特模式。

使用最先进的线路技术，我将我的同位素记录与现代(当时)气候框架相关联，并为我使用的两个核心建立了西爱尔兰气候记录。该记录如下:

距今12000年至10000年(以下简称yb.p)。根据这些模型，这种时间臭氧的特征是温度较低，冰川融化和再推进的事件反复发生。单次最大的冰川再推进被称为古仙女木期。因此，第二大的是新仙女木期。新仙女木期被认为发生在距今1万到1.2万年前，通常被认为是全新世(我们现在生活的时代)的开始。本研究中使用的微化石需要水，因此表明此时几乎没有水的硬粘土和粉质粘土是化石贫乏的(或不存在化石)。Corrib Core的底部很好地显示了这一点。

在10000到5000 y.b.p.之间，以富含碳酸盐的泥灰岩为特征，这些泥灰岩形成于水中。正如预期的那样，微化石大量繁殖。利用Limnocytherina和Cyclocypridae物种，我们可以确定当时的环境类型。例如，在我的上一篇文章中，我提到了Limnocytherina喜欢贫营养条件或清澈的水条件。Cyclocypridae喜欢富营养化条件或泥泞(高有机)的水。在较低的泥沼中有较高的Limnocytherina种群，这表明海水一开始是清澈的，但随着时间的推移，随着cylocypridae种群的增加而Limnocytherina种群的减少，海水变得更加浑浊。应该是图二……它在哪里?啊，图5.1(这里标记为5b)。

十美分的警告:随着时间的推移，从清澈的水到浑浊的水的过程被称为富营养化。

公元前5000年到今天，这些湖泊经历了泥炭的形成。现在，泥炭正在形成并不意味着我们找不到化石。恰恰相反。数以百万计的小虫子到处乱跑，吃植物，过着充实健康的生活。问题是，高有机物含量，比如泥炭中的有机物含量，会使水呈微酸性(泥炭降解时形成的碳酸)。因此，钙质壳不能保存很长时间。

我怎么知道有泥炭形成呢?那是在核心图片中，用黑色区域表示。泥炭又脏又恶心，我再也不想为化石分类了。

第四个题外话。进入第二部分!

因此，美国地质调查局(USGS)、北卡罗莱纳地质调查局(NCGS)和东卡罗莱纳大学(ECU)联合起来，开始了一项为期五年、耗资数百万美元的研究项目，旨在研究北卡罗莱纳音响系统(Albemarle和Pamlico)、障壁岛本身以及岛屿向海的内大陆架。不知怎么的，我最终完成了一个关于内大陆架的项目。

所以，美国地质调查局和国家地质调查局的工作人员偷了(不是真的…更像是借来的)一艘R/V(研究船)，在海岸上下颠簸，在声音的内外采集核心(超过200个!)和一系列被称为地球物理基准点的东西(稍后会详细介绍)。一些研究人员注意到一些核心有一些奇怪的地方，并决定需要有人调查一下发生了什么。

所以十年后我来了。美国地质勘探局、NCGS和ECU的人看着我说:“我们给你这23个岩心，让你研究、记录、处理和写作，就好像你想成为地质学硕士一样。”被现场的声音、明亮的灯光和攻读硕士学位的想法所震撼，我欣然接受了这个任务。

重要的事情先说……为什么是这些核?给我岩心的人注意到这些岩心里有一些压实的泥浆。翻阅一些书籍，我意识到泥不应该存在于内大陆架上，因为海浪、潮汐和风暴会把它全部摧毁，取而代之的是沙子。我说的摧毁是指移动，而取代是指从岸上带来。

我的项目变成了“架子上的泥巴在做什么?”第一个化身。

提出了两个想法。首先，这些泥浆是帕姆利科海峡(最多5英里外)的一部分，被堰洲岛迁移(岛屿移动)和大陆架上的残留物(剩余)所掩埋。其次，在现在(6000+)之前的几千年，有第二个河流系统，它被淹没了，变成了一个声音(就像现代的帕姆利科河)，并被海平面上升截断了(切断)。

唷……从没想过我能在两句话里说完所有这些。

我的项目是从“什么…?”到“古环境重建”。第二个化身。

好的，定义时间。古气候学是一门研究气候如何变化的学科，它基于指示事物如何变化的代用物或数据集。为了理解古气候学，我们需要重建环境，因为环境告诉我们气候。所以在我的第一个项目中，我使用了环境指标，介形类，有机物质，同位素等，来识别环境，从而推断气候。在这个项目中，我不能得到很好的气候指标，但我可以重建环境，看到一些气候变化。

那么，我做了什么?上次是介形类。这还不够难，所以这次我选了有孔虫……它们只有介形虫的一半大小。所以，我处理了这些生物和沉积物，并为我们发现的东西画了一张漂亮的图。

我们发现，大约6,000 yb.p，海平面还没有上升到足以淹没河流系统的程度(这将使它变成一个河口，就像现代的帕姆利科海湾)。我们怎么知道那里有条河?这就是讨厌的地球物理数据的用武之地。

我们使用了一种叫做地下地震反射的东西来绘制我的岩心所在的大陆架区域(200多个岩心中只有23个，感谢上帝)。我们使用3d轮廓来显示遗留河道的位置。我们在现代帕姆利科海峡以东发现了一个很长的河流系统，它本身就是一个溺水河系统。所以我们知道是河流先出现的。

科学时刻，由TEA为您带来，它让世界转动。在地质学中，我们有一些基本的规律。其中之一是原始水平定律。这意味着所有东西都放平了。当然，并不是所有的东西都是平的，但我们做了这样的假设，所以当我们发现一块岩石或沉积物不再是平的，我们就知道它发生了什么事。把它想象成花生酱三明治的第一片面包。我们还有叠加定律。这意味着，一个沉积层在另一个沉积层之上(就像沉积层B在a之上……或者像面包上面有花生酱和另一片面包一样)，第一层沉积物(在这个例子中是A，面包片1)必须先在那里。所以，沉积物要覆盖残存的河流系统，必须先有河流系统。 Simple. The third law is the Law of Crosscutting Relationships. This law says, if you cut into something, that something had to already be there. Example: For you to cut through the aforementioned peanut butter sandwich, it had to be there first. If not, your cutting air and I don’t want to be there for that...

第五题外话。回到我废弃的河流系统。所以我们知道那条河就在那里。它怎么了?海平面上升的过程被称为海侵。随着海平面的上升，海浪的作用摧毁了残存的河流系统，只留下最深的河道，在那里，无/小波浪的低能量允许泥浆聚集。这个系统暂时变成了河口。海平面继续上升，完全覆盖了这个遗迹系统，留下了我们的发现，指引我们找到这个答案。图5c就是一个很好的例子。左图为原图，右图为彩色图，以显示河流系统的不同部分。 The blue is modern sand. The light yellow is the relict river channel and the pink may or may not be part of the yellow stuff. The heavy black lines show bedforms or boundaries. Ignore the rest... it’s complicated.

所以，我怎么知道这是这个过程而不是帕姆利科之声的一部分?好吧，回到那些讨厌的有孔虫。我从150多个样本中提取了所有有孔虫。后来成千上万的虫子……我们发现他们成群结队地在一起。这些群体成为化石组合。然后我们去记录有孔虫喜欢什么样的环境，并开始研究，就像我们对介形虫的研究一样。

有孔虫记录是基于现代有孔虫分布。这意味着，如果今天在正常的咸水中发现了有孔虫x，那么过去也可能是这样。对于那些已经灭绝的有孔虫，我们可以通过形态或身体设计来假设它们的某些特征。

我们发现了一些来自河口环境的组合。我们发现了一些来自正常的海洋(现代)条件。我们也发现了一些，像往常一样，可以漂浮或存在于任何一个。因此，使用这些组合，我们设计了一个模型来显示(从下到上)这些组合存在的条件。我们得到的是第二个选择，第二个河流系统像帕姆利科现在一样被洪水淹没了，后来被正常的海洋条件淹没了。

它帮助我们有一些后门的技巧，如加速质谱放射性碳年龄测年(AMS RCAD)和基本的碳/氮同位素记录。然而，这是不同的故事，我相信我的科学胡言乱语已经让你厌烦够久了。