Havniveau som en metronom i Jordens historie

Sedimentære lag indeholder stratigrafiske cyklusser og mønstre, der præcist afslører rækken af ​​klimatiske og tektoniske forhold, der har fundet sted gennem årtusinder, og derved forbedre vores evne til at forstå og forudsige planetens udvikling. Forskere ved Universitetet i Genève (UNIGE), Schweiz og internationale kolleger har arbejdet på en analytisk metode, der kombinerer dybvands sedimentære lagobservationer og måling af isotopforholdet mellem tungt og let kulstof. De har opdaget, at de cyklusser, der punkterer disse sedimentære rækkefølger, ikke udelukkende skyldes erosion af bjerge, der omgiver bassinet, men kan tilskrives havniveauændringer. Denne forskning, offentliggjort i tidsskriftet Geologi , baner vejen for nye anvendelser af isotopmetoder i udforskningsgeologi.

Området syd for Pyrenæerne er særligt velegnet til at studere sedimentære lag. Sten er blotlagt over store afstande, tillader forskere at foretage direkte observationer. Turbiditter findes her - store sedimentaflejringer dannet tidligere af undersøiske laviner bestående af sand og grus. "Vi bemærkede, at disse turbiditter vendte tilbage med jævne mellemrum, omkring hver million år. Vi spekulerede på, hvad årsagerne til denne cyklicitet var, " forklarer Sébastien Castelltort, professor i institut for geovidenskab på UNIGEs naturvidenskabelige fakultet.

Havenes op- og nedture regulerer sedimentationscyklusser

Geologerne fokuserede deres opmærksomhed på 50 millioner år gamle sedimentære sten fra Eocene, og foretog den isotopiske profilering af de sedimentære lag. "Vi tog en prøve hver 10. meter, måling af forholdet mellem ¹³ C (tung kulstofstabil isotop) og ¹² C (let kulstofstabil isotop). Forholdet mellem de to fortæller os om mængden af ​​organisk stof, hovedforbrugeren af ¹² C, hvilket er større, når havniveauet er højt. Variationerne i forholdet hjalp os med at udforske den mulige sammenhæng med havniveauet, " siger Louis Honegger, en forsker ved UNIGE. Forskergruppen fandt ud af, at de turbiditrige intervaller var forbundet med høje ¹² C niveauer, og svarede næsten altid til perioder, hvor havniveauet var lavt. Det ser ud til, at sedimentære cyklusser hovedsageligt er forårsaget af stigningen og faldet i havniveauet og ikke af den episodiske vækst af bjerge.

Når havniveauet er højt, kontinentale marginer oversvømmes under et lag lavt vand. Da floderne ikke længere kan flyde, de begynder at aflejre de sedimenter, de bærer ved kontinentalmarginerne. Det er derfor, at så lidt materiale når de dybe bassiner nedstrøms. Når havniveauet er lavt, imidlertid, floder eroderer deres senge for at sænke højden ved mundingen; de overfører deres sediment direkte til kontinentalskråningerne af de dybe bassiner, skabe en lavine af sand og grus. Følgelig, hvis variationerne i havniveauet er kendt, det er muligt at forudsige tilstedeværelsen af ​​store sedimentære ophobninger skabt af turbiditter, som ofte indeholder store mængder kulbrinter, ivrigt søgt i udforskningsgeologi.

Måling af stabile kulstofisotoper:en ny indikator for reservoirbjergarter

Forskningen giver en ny rolle for brugen af ​​kulstofisotoper. "Fra nu af, " fortsætter Castelltort, "Det ved vi ved at beregne forholdet mellem ¹³ C og ¹² C udtaget i lignende skråningsaflejringer tæt på kontinenter, vi kan have en indikation af havniveauet, hvilket betyder, at det er muligt at forudsige fordelingen af ​​sedimentære bjergarter i undergrunden."

Ud over, denne måling er relativt enkel at udføre, og den giver nøjagtige data – et reelt aktiv for videnskabs- og mineselskaber. Undersøgelsen fremhæver også vigtigheden af ​​havniveauer, som er en metronom af Jordens sedimentære historie. "Selvfølgelig, " konkluderer Honegger, "tektonisk deformation og erosion er vigtige faktorer i dannelsen af ​​sedimentære lag; men de spiller en sekundær rolle i dannelsen af ​​turbiditakkumuleringer, som hovedsageligt er knyttet til ændringer i havniveauet."