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Orbital pacing and secular evolution of lake-level changes reconstructed by sedimentary noise modeling during the Early Jurassic icehouses-(super)greenhouses

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Science China Earth Sciences 2024年第1期67卷 252-267页

作者： Meng LI Xin LI stephen p.hesselbo Mingjie LI Wenjin LIU Wei WU Jienan pAN Ruizhen GAO School of Resources and Environment Henan Polytechnic UniversityJiaozuo 454000China Camborne School of Mines and Environment and Sustainability Institute University of ExeterPenryn TR109FEUnited Kingdom Qinghai No.105 Coal Geological Exploration Team Xining 810000China

Lake-level changes can significantly affect paleoenvironmental evolution,resource occurrence,terrestrial carbon budget,and biodiversity in continental *** is one of the most critical factors controlling lake-level *** of the Early Jurassic has been evidenced by oscillating icehouses to(super)greenhouses with interrupted intermittent extreme climatic events(hyperthermal and cooling),e.g.,the Toarcian oceanic anoxic event(~183 Ma)and the late pliensbachian cooling event(~185 Ma).Lake-level evolution and hydrologic cycling on Earth’s surface during the Early Jurassic icehouses-to-(super)greenhouses are thus far poorly understood due to a lack of continuous high-resolution nonmarine *** we present a super-long nonmarine lake level record for this pivotal interval from the early pliensbachian to Toarcian by sedimentary noise modeling,and construct a 16.7-Myr-long astronomical time scale(174.2 Ma to 190.9 Ma)based on cyclostratigraphy analysis of rock color datasets(CIE b*)of the Qaidam *** results document lake-level oscillations on a 5-to 10-million-year(Myr)scale which shows a pronounced correlation with long-term climate variation and extreme climatic events,and 1-to 2.5-Myr-scale lake-level changes that are prominently paced by the 2.4-Myr long-eccentricity forcing and the 1.2-Myr obliquity *** the pliensbachian Stage,the 1.2-Myr-scale lake-level changes are in phase with the coeval sealevel *** forced growth and decay of the ephemeral or permanent ice sheets in polar regions are interpreted to control the synchronous ups-and-downs of continental lake level and global sea ***,during the Toarcian ice-free greenhouses to(super)greenhouses,the 1.2-Myr-scale lake-level variations show an anti-phase relationship with global sea level,indicating a‘seesaw’interaction between continental reservoirs(lakes and groundwater)and global *** 2.4-Myr longeccentricity cycles mainly regulate variation

关键词： Milankovitch cycles Orbital forcing Sedimentary noise model Lake level Continental basins

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冰室-(超)温室气候动荡期湖平面演化及天文轨道气候作用

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中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 264-280页

作者：李猛李昕 stephen p.hesselbo 李明杰刘文进吴伟潘结南高瑞珍河南理工大学资源环境学院焦作454000 Camborne School of Mines and Environment and Sustainability Institute University of ExeterPenryn TR109FEUnited Kingdom 青海煤炭地质一〇五勘探队西宁810007

湖平面变化是影响陆相湖盆沉积与资源赋存、陆地碳收支及环境生态演化的重要因子.湖平面波动受气候作用明显,早侏罗世处在冰室、(超)温室气候动荡期,发生了全球性大洋缺氧(托阿尔期,~183Ma)和气候变冷等极端气候事件(普林斯巴赫期,~185M... 详细信息

湖平面变化是影响陆相湖盆沉积与资源赋存、陆地碳收支及环境生态演化的重要因子.湖平面波动受气候作用明显,早侏罗世处在冰室、(超)温室气候动荡期,发生了全球性大洋缺氧(托阿尔期,~183Ma)和气候变冷等极端气候事件(普林斯巴赫期,~185Ma).为研究气候动荡背景下湖平面演化及地球表层水循环和调控机制,选取柴达木盆地早侏罗世湖相连续沉积记录,采用岩石粉末色度(CIE b*)序列开展米兰科维奇旋回分析,建立了基于东特提斯陆相沉积记录的早侏罗世天文年代标尺(~174.2Ma至~190.9Ma),通过沉积噪声模型重建盆地相对湖平面变化曲线,发现5~10Myr尺度湖平面变化响应于长趋势气候演化及极端气候事件;1~2.5Myr尺度湖平面波动显著受控于天文轨道气候作用(~2.4Myr偏心率和~1.2Myr斜率周期).其中,普林斯巴赫期~1.2Myr湖平面周期波动与全球海平面呈“同相位”共变,~1.2Myr斜率周期通过控制极地地区存在的间歇性或永久性冰盖生长和消亡影响全球海平面及湖平面升降;托阿尔期~1.2Myr湖平面波动与全球海平面呈“反相位”关系,在(超)温室气候期极地地区不存在明显冰盖情况下,湖平面受控于~1.2Myr斜率周期控制下的陆地储水单元(湖泊和地下水)和全球海洋间的“起翘板”作用.~2.4Myr长偏心率周期主要通过控制小型冰盖的消长来调控湖(海)平面升降,主要体现在普林斯巴赫期.以上发现表明,气候动荡期地球表层水循环样式及气候调控出现了明显转换,为理解全球海平面变化机制(例如, Glacio-eustasy和Aquifer-eustasy)提供了新的视角和证据.

关键词：米兰科维奇旋回轨道气候作用沉积噪声模型湖平面陆相盆地

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侏罗纪大洋缺氧事件中气体水合物的大量分解

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海洋地质动态 2001年第2期17卷 12-14页

作者： stephenp.hesselbo 周立君蓝先洪

欧洲贫有机物的海洋碳酸盐可以很好地说明众所周知的托阿尔早期的碳同位素正偏移，而海洋有机质以及相关的碳酸盐则主要记录了负偏移 (以前认为后者主要为成岩成因 )。缺失有机物的特提斯期灰岩的碳同位素也存在负偏移，其在阿尔伯特阶... 详细信息

欧洲贫有机物的海洋碳酸盐可以很好地说明众所周知的托阿尔早期的碳同位素正偏移，而海洋有机质以及相关的碳酸盐则主要记录了负偏移 (以前认为后者主要为成岩成因 )。缺失有机物的特提斯期灰岩的碳同位素也存在负偏移，其在阿尔伯特阶则极少出现。总之，这些δ 13C曲线记录了一个同位素值缓慢上升的阶段，其同位素值首先被一个负偏移间断，然后突然变为正偏移。

关键词：侏罗纪大洋缺氧事件气体水合物分解碳同位素

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