是誰「鋯」訴我們造山的歷史?鋯石的定年、分析與應用 朱美妃助理教授主講

「鋯石」是個絕佳的地球科學研究材料。即使是板塊擠壓、造山、甚至是岩漿活動,都不見得有辦法破壞掉鋯石的結晶構造、組成,當然也包括他內部持續進行的鈾-鉛放射性衰變。鋯石富含微量元素,適於進行多種地球化學分析,而在結晶形成之初,傾向把鉛排除的特性,更是有了作為鈾-鉛定年絕佳材料的條件。高達約攝氏800度的封存溫度,使鋯石鈾-鉛年齡意味著熔融的岩漿剛開始冷卻下來的時間,結合鋯石「耐命」的特性,以及其能同時提供的其他地球化學資訊,使鋯石成為探索地球歷史重要事件的主要工具,例如作為地球最老礦石紀錄的鋯石,便同時提供了地表已經有陸地與水存在的訊息。
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海底沉積物岩芯中的檔案:有孔蟲氧同位數比值和水溫的關係

海洋中有一大群能分泌殼體的原生動物,因為殼體上有許多細小的孔洞供應細胞質進出,稱為有孔蟲。有孔蟲具有碳酸鈣質的外殼,這些蟲直接取自其生活環境中的海水來造殼,碳酸鈣殼體含有兩種氧的同位素(18O 及16O),有孔蟲死亡後沉降至海底,其殼體便成為可以保留在海底中的地質紀錄。
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間熱帶輻合區(ITCZ)變化與瑪雅文化的崩解

間熱帶輻合區位於赤道附近,由於日照強烈造成劇烈的對流所形成。隨著季節變化,太陽直射位置的改變,間熱帶輻合區的位置也會跟著移動(如下圖)。有部分學者認為,間熱帶輻合區的移動導致了瑪雅境內的乾旱,進而造成瑪雅文化的崩潰。
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鑑古知今—從三百萬年前的聖嬰現象看起

工業革命之後,伴隨著全球暖化而來的,是越來越頻繁及顯著的聖嬰現象。古海洋學家利用單隻有孔蟲的碳氧同位素分析,搭配海洋—大氣交互作用模擬程式,重建了上新世時期(距今約326萬到303萬年前)的聖嬰現象特徵。結果顯示,當時聖嬰現象的強度與出現頻率,都相當類似於工業革命之後的地球。
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西風與太陽,來自南冰洋底部的氣候記錄

南極洲邊緣的冰棚消長,牽動了全球大氣、海洋、海水面與氣候的變遷。根據來自於南極洲半島周圍海域中最新的古氣候證據顯示,過去一萬二千年來,這裡的表層水溫主要受到日照、西風帶遷移、環南極流、以及聖嬰現象的影響。而被影響的水溫,則會更進一步影響南極周邊原冰棚的消長,對全球氣候造成影響。
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