دانلود مقاله شواهد پالینه شناسی برای منشا علمی توالی گیلینت

بخشی از مقاله

چكيده
Marathousa Member لايه پليستوسن مياني در جنوب غربي يونان،‌به آساني قابل تشخيص است اما چرخه هاي سنگ شناسي پيچيده شامل آلتراسيون مرتبه اول از ليگنيت ها و گل هاي و آلتراسون مرتبه دوم با ثبت توالي لايه هاي ارگانيكي بيان مي شود. شواهد پالينه شناسي نشان مي دهد كه چرخه هاي سنگ شناسي مي تواند با چرخش زمين بدست مي آيد. همه رگه هاي ليگنيتي موجب گرمي جنگل هاي بلوط مي شوند در حالي كه لايه هاي آواري جلگه پهن نيمه خشك عمدتاً از نوع جلگه Artemisia را فراهم مي كند. به اين معني كه سيكل سنگ شناسي مرتبه اول كه سيكل يخبندان را نشان مي دهد (يعني سيكل غيرمعمولkyr- 100) ،‌حداقل kyr 350زمان مي برد. گرده ها زمان بستري مجراي نوسان آب و هوا

را در بسياري از لايه هاي ارگانيكي زيرين نشان مي دهد با 5 نوسان در يك اتصال كامل ليگنيت- دتريتوس به اين معني كه سيكل سنگ شناسي مرتبه دوم ،‌سيكل kyr -21 را منعكس مي كند رابطه فازي بين سيكل هاي سنگ شناسي و سيكل هاي علمي بر مبناي چينه شناسي پالينو و زمان بازتاب چرخش الكترون نشان داده شده است. محيطهاي لاكوسترين با سطح افزايش يافته آب- از ديدگاه رسوب شناسي براي دوره هاي انجماد بكار مي رود در مقابل گياهان با تلاقي محلي براي دوره هاي انجماد دروني بكار مي روند. لايه هاي ارگانيكي زيرين در محيطهاي حد واسط )پوشش گياهي ،‌عمق آب و ...) بين محيط هاي انجماد كامل و انجماد دروني شكل مي گيرند.

1- مقدمه
در ناحيه مديترانه ،‌سيكل هاي سنگ شناسي مشخص در حوضچه هاي رسوبي مربوط به دوره هاي و محيطهاي متفاوت اتفاق مي افتد. اين سيكل هاي سنگ شناسي شامل جفت هاي دوگانه مارل،‌دتريتوس (سيلت/ رس) يا لايه هاي ارگانيكي ( ليگنيت/ Sapropel) ،‌آلتراسيون منظم در مقاطع فشرده m-100 كلسيم را نشان مي دهد. فهم منشا و فرايندهاي تشكيل دهنده اين سيكل هاي سنگ شناسي مي تواند منجر به دانش تشخيص سن زمين شناسي با ثبت پوشش پالئو و ثبت زيست محيطي پالئو بطور مطمئن مي شود.

پذيرفته شده است كه تغيير طولاني مدت آب و هوا با تغييرات پارامترهاي مدار زمين كنترل مي شود براي ذخاير زير درياي مديترانه،‌ارتباط بين سيكل هاي رسوبي و سيكل هاي علمي مشخص شده است. اين ارتباطها با عوض شدن متوالي قطب هاي مغناطيسي همچنين چينه شناسي موجودات دريايي بر اساس فرامينوفرهاي پلانكتوني و نانوپلانكتون هاي آهكي مشخص مي شود. هماهنگي خوبي بين مدت كاليبره شدن سيكل سنگ شناسي و مدت محاسبه يك سيكل علمي وجود دارد. اين ارتباط منجر به ايجاد مدت زمان قطبيت سيكل علمي (APTS) مي شود كه سن هاي استاندارد زمين شناسي براي رويدادهاي ژئومغناطيسي عمده مربوط به دوران نئوژن و كواترنري بدست مي دهد.

به تازگي روش هاي چينه شناسي چرخه اي كه در بالا ذكر شد براي ذخاير قاره اي بدون مراجعه به چينه شناسي موجودات دريايي به كار رفته است. در بسياري موارد حوضچه هاي كوچك قاره اي سرعت هاي رسوبگذاري بالاتري نسبت به حوضچه هاي اقيانوسي بزرگ دارند. Hilgen و همكارانش فوايد حوضچه هاي قاره اي به عنوان مكان هاي شناسايي براي تشخيص سيكل هاي Milankovich را بطور مستقيم تر بدليل مجزا شدن آنها از فرايندهاي نمايش هندسي اقيانوس با مكانيزم هاي ذاتي غيرخطي بيان كردند. اكثر مطالعات موردي در

بالا براي حوضچه هاي اقيانوسي به نئو‍ژن محدود شده است با APTS جزئي و مقاطع بي سابقه از موجودات دريايي. در حوضچه بطلميوسي لاكوتيريني پالئوسن مربوط به شمال يونان آلتراسيون منظمي از مارل سفيد بژي رنگ و ليگنيت سياه رنگ با 4 زير مجموعه پالئومگنتيت (cochiti , Nunivak, Sidufjall. Thvera) را نشان مي دهد كه به سيكل جداگانه kyr-21 بر مبناي رابطه با منحني هاي علمي مورد نظر ما مربوط است. رگه هاي ليگنيت به مراحل جداگانه يخبندان در سطوح پاييني درياچه نسبت داده مي شود در حاليكه لايه هاي مارل با مراحل گرم و رسوب افزايشي و احتمالا در سطوح بالايي درياچه همراهند.

متاسفانه پيدا كردن روشني بين پارامترهاي اربيتالي براي ذخاير پليوستن قاره اي مشكل هستند. در حالي كه Ma 1، بخصوص عوض شدن قطبيت مغناطيسي كمتر ديده مي شود،‌و سيكل يخبندان kyr100 با سيكل هاي قديمي Milankovitch همراه شده است. اين امر مي تواند تركيبي از سيكل هاي سنگ شناسي با مرتبه هاي متفاوت نسبت به رسوبات پليستون اخير را بدست دهد. درياچه ي شهرهاي بزرگ نمونه اي از حوضچه هاي پليوستوسن قاره اي در منطقه مديترانه استو. Marathousa كه شامل ذخاير لاكوستريني پليوستوسن مياني مي شود. به روشني آشكار است اما سيكل هاي پيچده سنگ شناسي شامل ليگنيت سياه رنگ، رس سيلتي خاكستري تيره و دتريتوس ريزدانه خاكتري روشن مي شود. بر

خلاف حوضچه بطلمتوسي رگه هاي ليگنيتي در Megalopolis نمي تواند به دوره هاي يخبندان نسبت داده شود بدليل اينكه كار پالينه شناسي، جنگل هاي بلوط با آب و هواي معتدل پايين ترين رگه ليگينتي (ليگنيت I) را گزارش مي كند كه يك مرحله گرم را پيشنهاد مي كند. البته اطلاعات محدود در مورد پالينه مانع از فهم منشا و فرايندهاي تشكيل دهنده سيكل هاي سنگ شناسي شده است.

اين مقاله نتايج پالينه شناسي را به طور جزئي ارائه ميدهد تا زمينه زيست محيطي پالئو براي بخشهاي Marathousa فراهم شود. آناليزهايي انجام شده است تا تغييرات سنگ شناسي را ارزيابي كنيم. تعيين زمان بازتاب چرخش الكترون (ESR) انجام شده بود تا نقطه كنترل سن جديد براي قسمتهاي Marathousa حاصل شود.

2- زمين شناسي،‌چينه شناسي لايه ها به ترتيب زمان تشكيل، آب و هوا و گياهان جديد حوضچه Megalopololis حوضچه اي است كه نزديك مركز Peloponnesos ،‌جنوب غربي يونان قرار گرفته است. (شكل 1). حاشيه شرقي حوضچه شامل گسل هاي نرمال در جهت SE,NW است،‌كه باعث مي شود كه ذخيره و نشست تكتونيكي پليوسن و پليوستوسن را فعال كند. چهارچوب چينه شناسي حوضچه كلان شهرها توسط vinken منتشر شده است. پليو- پليستوسن؛ كه به طور نامساوي بر روي طبقه زيرين موجودات دريايي پالئو‍ژن قرار گرفته،‌

شامل 6 تشكيلات از Thoknia, Potamia, choremi,Apidhtsa, Tilofon,Makrision از پايين به بالا (جدول 1) مي شود. اين نكته،‌دو سيكل انتقال تدريجي در مقياس وسيع از محيطهاي با تلاقي لاكوستريني در تشكيلات choremi, makrision به محيطهاي خاكي fluvial،‌در تشكيلات Trilofon/ Apidhitsa را نشان مي دهد. بخشهاي Marathousa نصف كمتر تشكيلات choremi را تشكيل مي دهد و شامل گل هاي لاكوستريني حاصل از فسيل هاي جداگانه در آب تازه مي شود كه با رگه هاي ليگنيتي با ضخامت m20 كلسيم نشان داده مي شود سه معدن روباز در حوضچه كلان شهرها نشان داده شده است كه مقطع عرضي آن بيش از m25ارتفاع دارد. ليگنيت ها در بخشهاي Marathousa كه مكررا به دلايل زمين شناسي و زيست محيطي مطالعه شده است ،‌در 5 رگه اصلي ليگنتي خلاصه مي شود (رگه هاي V,IV,III,II,I )

زمان تشكيل آلتراسيون مرتبه اول براي بخشهاي Marathousa با پالينه شناسي و چينه شناسي مغناطيسي فراهم مي شود. بخشهاي Marathousa گرده هاي مخصوص نوع ترشيري مانند keteleeria,Tsuga,sequoia,Taxodium,Taxus يا Liquidambar كه مشخصه Makrision پليوسن است را بدست نمي دهد. دندانه هاي تيز از Mus cf,spretus در ليگنيت III اتفاق مي افتد،‌كه سن Biharian (ليستوسن مياني) را براي Marathousa Member بدست مي دهد. Van Vugt و همكارانش همچنين قطبيت معكوس پالئومغناطيسي را نزديك به كف مقاطع Marathousa و choremiou را تشخيص دادند. بدليل وجود يك منطقه خاكستري معين از نظر پالئومغناطيسي نزديك به از بين رفتن مرز پالئومغناطيسي Brunhes/Matuyama در بخش

بالايي ليگنيت I يا روي لايه دتريكال پيشنهاد شده بود. شواهد محكمي براي تعيين حد بالايي بخشهاي Marathousa وجود ندارد. نوع آب و هواي حال حاضر از خوضچه كلان شهر مديترانه اي است. اكثر بارندگي ها در زمستان اتفاق مي افتد، در حالي كه تابستان ها گرم و خشك هستند. حوضچه كلان شهر در غرب كوهها نزديك به مركز شبه جزيره قرار گرفته است،‌كه از وزش بادهاي باختري جلوگيري مي كند و ردپاي بارندگي را در دامنه شرقي ايجاد مي كند. اين خواص ژئوگرافي ته نشيني نسبتا بالايي (mm/yr 1000-750) به حوضچه megalopolis بدست مي دهد. دماهاي متوسط ژانويه c9-7 هستند در نتيجه گرما و زمستان هاي بدون يخبندان.

گياهان طبيعي در اطراف شهرهاي بزرگ شامل جنگل هاي مديترانه اي هميشه سبز از Quercusilex, pinus halepensis و غيره مي شود اما اين گياهان كاملا توسط قطع درختان و چراي گوسفندان از بين مي روند در حال حاضر شهر ماكي Maquis ثانويه از olea,pistacia,lentiscus,Quercus coccifera و غره تا قد كوه توسعه يافته است. بخشهاي كوچكي از جنگل خزان در نواحي نيمه مرتفع (m700) شامل Acer monspessulanum, ostrya carpinifola, carpinus ori entails, Fraxinus ornus ,Quercus,pubescens مي شود. در ارتفاع هاي بالاتر (m1700-700) Abies cephalonica جنگلهاي مرتفع را تشكيل مي دهد.

3- مواد و روش ها
مقاطع نمونه برداري شده تقريبا km 5/2 به سمت جنوب غربي شهر (كلان شهر)(شكل 1) واقع شده است در 1994،‌مقطع شامل يك سري از رخنمون ها با ارتفاع كلي m 70 مي شود، كه جنوبي ترين حاشيه يك معدن روباز را در بر مي گيرد رگه هاي سياه رنگ ليگنيتي كلسيم با ضخامت m20 با لايه هاي دتريتال از رس سيليتي به رنگ خاكستري روشن تا خاكستري سبز رنگ (شكل 2) دگرسان مي شوند. سطوح لايه اي تيز و مسطح بدون تغييرات جانبي در كل مقطع بودند.

9 واحد چينه شناسي سنگي شامل 4 رگه ليگنيتي دگرسان شده با 5 لايه دتريتال تشخيص داده شده است (واحد هاي 9-1 ) (شكل 3) اين سيكل سنگ شناسي مرتبه اول غالبا با لايه هاي زيرين خاكستري تيره همراه است در مشاهدات ميداني اين سيكل سنگ شناسي مرتبه دوم كمتر به طور كامل به يك توصيف جامع محدود مي شود در اين مقاله 13 لايه زيرين عمده در داخل واحدها (لايه هاي A-M) با هدف بررسي سيگنال هاي آب و هوايي طبقه بندي مي شود. لايه هاي خاكستري تيره در مرزهاي واحد طبقه بندي نمي شوند دليل اينكه احتمالا تحولات يخبندان / يخبندان دروني را به جاي بيان كردن مستقل وقايع آب و هوايي منعكس مي كنند. اطلاعات بعدي در مورد هر واحد سنگ شناسي از كف به سمت بالا شروع مي شود.

واحد (1) (m05-0) :‌رس سيلت خاكستري- سبزلايه هاي خاكستري تيره كه نزديك به بالاي واحد قرار گرفته است.
واحد (2) (m5/20-5) :‌ليگنيت تيره رنگ با لايه هاي رس/ سيلت غالبا خاكستري تيره از كلسيم و ضخامت m1.
5 تا از لايه هاي زيرين معلوم هستند و طبقه بندي مي شوند (لايه هاي A-E). يك رشته باريكي از سيلت قرمز رنگ با خرده سنگ هاي كربناته در m14 سطح چينه شناسي اتفاق مي افتد رگه ليگنيتي شامل خرده سنگ هاي ارگانيكي در بخش زيرين هستند و به ندرت در بخش بالايي روي هم قرار گرفته اند. لايه خاكستري تيره در بالاي واحد 2 به عنوان يك ناحيه انتقال بين واحدها تشخيص داده شده و طبقه بندي نمي شود.

واحد (3) (m25/33-5/20):‌ رس / سيلت خاكستري- سبز رنگ . رس سيلت خاكستري تيره در m 5/24-5/22 اتفاق مي افتد و تحت نام F طبقه بندي شده است. رسوبات شامل ماسه هاي خيلي دانه ريز در بخش بالايي واحد مي شود.

واحد (4) (m5/41-25/33) ليگنيت سياه رنگ با رشته هاي رس / سيلت خاكستري تيره. دو لايه زيرين غالب هستند و تحت نام هاي H,G طبقه بندي مي شوند. سيلت خاكستري- قهوه اي رنگ در بالاي اين واحد اتفاق مي افتد در m34،‌پوتدهاي gastropod كوچك (mm5<) فراوان هستند يك لايه كربناتي محكم احتمالا از منشا زيست ژنتيكي در m5/37 وجود دارد.
واحد (5) (m 54-5/41) رس / سيلت خاكستري روشن تا خاكستري- سبز رنگ. موارد رسوبي بطور كلي ريز هستند با چند دانه ماسه. لايه هاي ارگانيكي/ ليگنيتي در m45-44 و m50-49 قرار گرفته اند و به ترتيب تحت نام هاي J,I نامگذاري شده اند.

واحد(6)(5/59-54) ليگنيت سياه رنگ با رشته هاي رس رسيت خاكتري تيره كه با نام K,L نامگذاري شده اند. نزديك به كف واحد رسوبات از نظر رنگ روشن تر هستند و غالبا شامل پوسته هاي دو قشري هستند.
واحد (7)(5/63-5/59) رس رسيلت خاكستري – سبز رنگ ماسه هاي خيلي ريزدانه در 63-62 هستند.
واحد(8)(5/65-5/63) ليگينت سياه رنگ با يك رشته سيلت خاكستري تيره كه با نام M طبقه بندي مي شود. ليگنت غالبا شامل قطعات ارگانيكي است.
واحد (9) ( 70-5/65) رس رسيت خاكستري سبزرنگ، مواد رسوبي درشت تر از 68 هستند.

از يك تحليل آزمايشگاهي پالئومغناطيسي ما مي دانيم كه مقطع نمونه برداري شده عموما در كل توالي خود مغناطيسي شده اند. اين معني مي دهد كه مقطع معادل با زماني در بخش بالايي مقاطع Choremiou , Marathousas است، كه مقاطع موازي توصيف شده در بخش شمالي حوضه هستند. روابط فازي بين مقاطع در جدول (2) خلاصه شده است. واحدهاي 2،4،6،8 لينگنتي به ترتيب مطابق با ليگينت II,III,IV,I هستند. لايه هاي زيرين در واحد (5) بخش هاي كنتور بندي شده از لايه هاي h, j در مقاطع Marathousas, choremion هستند. لايه F در واحد (3) متناسب با لايه G است. الگوي سيكل كلي سنگ شناسي، هماهنگي خود بين اين مقاطع نشان مي دهد.

نمونه هاي رسوبي براي آناليزهاي گرده اي و آناليزهاي loss-on-ignition خاموشي در 1994 از كف دره مربوط به بالاي رخنون جمع آوري شده بود. مقطع مورد مطالعه شامل رخنمون هاي پلكاني كليم با 25 متر ارتفاع است كه به آساني درون يك مقطع فشرده سطوح لايه اي مشخص ساييده شده است. تقريبا 10 از رسوبات از ليگنيت جمع آوري شدند. اندازه نمونه در واحدهاي (تريتال تقريبا 50 بود. براي تعيين سن ESR پوسته هاي از هر 50 فسيلي دو قشري در نزديكي كف واحد (6) (54 متر در سطح چينه شناسي) جمع آوري شدند. رسوبات سطحي تقريبا با 30 ضخامت برداشته شدند تا به مواد تازه برسيم. رسوبات ماتريكسي در طراف پوسته ها هم جمع آوري شدند و به دقت پوشيده شدند تا مانع از دست دادن رطوبت آنها شويم. نمونه هاي ESR بدون اينكه تحت امواج راديوئي اشعه X مصنوعي در هواپيما قرار بگيرند، و در دپارتمان علوم زمين و فضا در دانشگاه Osaka ژاپن آناليز شدند.

نمونه هاي گرده افشاني در آزمايشگاه گرده افشاني در مركز تحقيقات بين المللي مطالعات ژاپن آناليز شدند.
براي آناليز گرده ها، نمونه هاي رسوبي آسياب شده و شستشو شده در محلول hcl,100% به مدت يك شب براي جدا كردن كربنات كلسيم آن بعد از اينكه در hcl فراواني شسته شدند. نمونه ها در محلول KOH، 10 درصد براي 10 دقيقه براي رفع رطوبت اسيد گذاشته شدند. در نتيجه سوسپانسيون توسط نيروي گريز از مركز مكرر براي برداشتن ذرات رس تميز شده بود. دانه هاي فسيل از ذرات سنگين جدا شدند با استفاده از فلوتاسيون محلول سنگين ZNCL2 در پايان نمونه ها تجزيه شده و در گليسرول محلول قرار گرفته بودند. بيش از 300 دانه گرده از درختان و گياهان مانع آبزيان شمرده شدند براي هر نمونه و براي مجموع محاسبات بر حسب درصد استفاده شده است. گرده هاي زمين مرطوب و هاگها بر پايه مجموع گرده هاي جداگانه محاسبه شده اند. روشي براي فقدان اشتعال و تحليل آنها پيروي مي كند از روش داده شده براي رسوبات خشك مشتعل شده از 550 در يك كوره خاموش در طول يك شب، در نتيجه وزن از دست داده غلظت براي تعيين كربن ارگانيك اندازه گيري شده بود.

اشتعال اضافي در دماي بالاتر براي اندازه گيري كربن كربنات حذف شده است.
تصحيح براي داده ها ESR از روش Ikeya پيروي مي كند، پس از تميز كردن فراصوتي معقول، نمونه هاي صرفي در محلول HCL براي 1 دقيقه براي جدا كردن لايه هاي سطحي با نفوذ اشعه ي Y بلند قرار گرفته است.

نمونه هاي صرفي در اندازه دانه گرده ها 100-25 آسياب شده بودند. تقريبا 1 گرم از قدرت Caco3 پاياني بدست آورده شده بود براي اولين با شدت سيگنال ها با استفاده يك طيف نما باند x در دانشگاه osak اندازه گيري شد.

پرتوافكني هاي اضافي، اشعه ي y از منبع co بالا برده شده براي 10kGy و ارزش بالا بردن شدت ESR روي منحني اشباع براي محاسبه ي كل مواد معدني مشخص شده بود. محل پيدايش رسوبات براي محاسبه نرخ ساليانه استفاده شده است. بعد از خشك شدن در V0 براي 3 روز، رسوبات براي طيف بيني اشعه Y براي تخمين تمركز U238 وth232,k40، اطلاعات esr در آخر با تصميم TD توسط D تعيين كننده است.
نتايج:
1-4- دانه هاي گرده
مناطق گرده محلي بر پايه اختلافات در AP/NAP بنا شده بودند. گرده هاي درختي سراسر مناطق شماره گذاري شده توسط گرده هاي درختي Pinus, Quercus احاطه شده اند. چون مناطق شماره گذاري شده احاطه شده اند توسط تركيب هاي علفي، ( گلبرگ تسمه اي و گلهاي لوله اي شكل Artemisia فازهاي جنگلي تنوع گياهي زيادي را نشان مي دهند، اما گياهان علفي با سرو زياد پيوند دادند يا به نحوي تصميم شده اند و احتمالا از يك مرداب دور از جمنزار ناشي شده است.