历史地质学/年纹
在本文中,我们将探讨什么是年纹,它们如何用于绝对年代测定,以及它们何时不能使用。
读者可能会发现,在继续本文之前,重新阅读关于冰川的文章会有所帮助。
在最初的定义中,年纹是指冰川前湖中的沉积特征,由一对粗粒沉积物和细粒沉积物组成。这种年纹在冰川前湖中每年沉积,因为消融的冰川和流入湖泊的融水量存在季节性变化。
从那时起,年纹的定义已经扩展,可以用来描述任何每年沉积的层,冰川前湖中的年纹只是一个例子。
在本文中,我们将讨论更广泛意义上的年纹,因为无论沉积物的来源是什么,它们都同样适用于绝对年代测定。
在这种情况下,原则上找到任何年纹的年代并不困难;我们只需要从今年沉积的年纹开始,然后往回数。(在实践中可能会遇到技术困难,但原则本身足够简单。)
当然,这只有在仍然有沉积物来源的情况下才能奏效,这样我们才能识别今年的年纹,并知道我们从哪一年开始计数。一旦沉积物来源断绝,与现在的联系就会切断,除非我们找到其他方法来对某个年纹进行绝对年代测定,否则我们只能从它们中得知两个年纹之间的年龄差,而不能确定它们的具体年代。
这限制了年纹在绝对年代测定中的应用。我们可以追溯到数千或数万年以前,但正如我们在以后的文章中将看到的那样,与地球更长的历史相比,这只是一段短暂的时间。
我们在关于树木年代学的文章中介绍了交叉年代测定的概念。同样的原理有时可以应用于年纹。例如,在冰川前湖中的年纹,层的厚度会随年份而变化,因为较热的年份会导致更多的融化,更多的冲积物,以及在年纹的粗粒部分有更多沉积物。
然而,很难像在树木年代学中那样使用这个原理,将现在和过去中的年纹序列连接起来,并将当前被冰川融水供给的湖泊中的年纹与不同地点的另一个湖泊中的年纹联系起来,在那里冰川已经完全融化,沉积物来源已经消失。
相反,该技术通常用于对来自同一个湖泊不同地点的岩芯样本进行交叉年代测定,以减少误差:如果在湖泊中的某个地点发生过轻微的干扰,导致一个或多个年纹消失,那么就可以使用来自湖泊不同地点的样本进行交叉年代测定,以确定是否发生了这种现象,并对年代学进行修正。
我们可以观察湖泊或其他沉积环境,并看到年纹是每年沉积的;然后我们可以采集岩芯样本,并看到过去沉积的层与现代每年沉积的层看起来一模一样。一个明显的结论是,看起来像每年沉积层的层实际上是每年沉积的。
但是,如果沉积物早已停止沉积,一系列年纹被埋藏并固结了呢?我们该如何识别它们?这个问题的答案多种多样,取决于我们所观察的年纹类型。在经典年纹中,即在冰川前湖中发现的年纹,沉积耦合体的外观非常独特,我们可能幸运地找到了条纹的冰砾,这是冰川沉积环境的明确证据。在其他情况下可能没那么容易。
然而,正如我们已经指出的那样,这种古代年纹通常不会允许我们进行绝对年代测定,因为它们已经失去了与现在的联系:通过计数年纹,我们可以确定任何两个年纹之间的时间间隔,但无法确定它们的具体年代。