DSCN4067

Ryc. 33.13. Zmiany składu izotopowego tlenu w skorupkach plnnktonicznych otwornic Globigcrtnoi-dr* Mcru/ifrr w rdzeniu V 28 238 na Pacyfiku (wg N.J. Shackcllonu, N.b. Opdykc'it 1973)

1—20 — stadia izotopowe

skorupek otwornic plankfonicznych pośrednio także wpływa rozwój i zanik lądolodów, od których w dużym stopniu są uzależnione, wahania temperatury wód powierzchniowych, jednak w tym przypadku dużeiznaczenie ma lokalne zróżnicowanie temperatury mas wodnych i prądy morskie. W sumie bardziej jednoznaczny obraz przebiegu zlodowaceń dają otwornice bentoniczne, a więc lepiej się nadają do globalnych korelacji.

Badania zmian <5^,80 w rdzeniach osadów giębokomorskich, rozpoczęte przez C Emilianiego (1970) i kontynuowane przez wielu badaczy (N.J. Shack-leton, N.D. Opdyke 1973, E. Olausson 1965), dały bogaty materiał, a krzywe stały się podstawą korelacji globalnych całego czwartorzędu. Same krzywe dają oczywiście tylko obraz zmian klimatycznych, skalę czasową konstruuje się w oparciu o punktowe datowania metodami izotopów radiogenicznych, z wykorzystaniem danych paleomagnetycznych, interpolując wyniki na podstawie założenia stałego tempa sedymentacji. Dla ułatwienia korelacji wydzielone zostały tzw. stadia izotopowe, ponumerowane kolejno przez C. Emilianiego (ryc. 33.13).

■ Analizę przeprowadza się najczęściej na próbkach otwornic tego samego gatunku, gdyż frakcjonowanie izotopowe różnie przebiega u otwornic należących do różnych gatunków. Skorupki są wydzielane pod lupą z próbki poddanej uprzednio obróbce w wibratorze ultradźwiękowym. Izotopy tlenu oznacza się spektrometrycznie w gazowej próbce przygotowanej przez wyprażenie porcji skorupek otwornic.

Dane otrzymane z analizy izotopowej często są uzupełnione analizą zespołów otwornic i odpowiednimi wskaźnikami paleontologicznymi (ryc. 33.14). Analizę paleontologiczną omówiono w rozdziale dotyczącym metod zoologicznych.

Analiza izotopów tlenu znalazła także zastosowanie w badaniu rdzeni pobranych z istniejących obecnie lądolodów. Profile sięgające aż do ostatniego interglacjału otrzymano np. z lodowców Kanady i Grenlandii (ryc. 33.15).

Stwierdzono, że skład izotopowy tlenu we współczesnych martwicach wapiennych zależy głównie od temperatury wody w momencie wytrącania się węglanów. Prawidłowość tę wykorzystała A. Pazdur (1987) w badaniu datowa-

Ryc. 33.14. Zestawienie wskaźników względnej iH>śęi charakterystycznych stenotermtcznych otwornic z rdzenia P 6 304 - R na Morzu Karaibskim (wg C. Emilianiego 1970, uproszczone) A — wskaźnik stosunku Glohomin-Ifu ntrtutrtłił. Pit/lcniafina obliquiloru-lata i Sphaeroidfacłfa dehiucui dn (ilabifterlrtiudes rubra i Gloharotułia inflaia. B — wskaźnik stosunku Pub Irniatina nhlkfuHoculala i Sphofroiilt-nclla tlehiscens do grupy HaMigrrńi. C - współczynnik stosunku '"Odo ’*0 w skorupkach pelagłczncj ot* wornicy Glabipcrinoide* tri lob a mi -

Mf/i/lTff

nych różnymi metodami martwic Wyżyny Krakowskiej. Uzyskała rekonstrukcję zmian temperatury wody w źródłach, a tym samym ściśle jej odpowiadającej średniej rocznej temperatury na Wyżynie Krakowskiej w dużej części holocenu.

Wahania składu izotopowego nacieków jaskiniowych mogą w pewnych warunkach odzwierciedlać zmiany klimatyczne zachodzące podczas ich powstawania (R.S. Harmon 1980, K. Różański, M. Duliński w: M.F. Pazdur, red. 1986b). Nacieki powstające w głębokich częściach jaskiń w wyniku powolnego uwalniania CO_z z roztworu, przy wysokiej wilgotności względnej, mają skład izotopowy zależny od temperatury tam panującej, czyli odpowiadającej średniej rocznej danego rejonu. Zależność ta jednak nie jest prosta, gdyż trudny do

określenia jest skład izotopowy tlenu w wodzie przesączającej się z powierzchni do jaskini. Dokonywane są próby określenia tego składu przez analizę ciekłych inkluzji w kalcycie. Bezpośredni pomiar ilości'⁸0 daje wyniki niepewne, ze względu na możliwość wymisiny tlenu, nieco pewniejszy jest pomiar deuteru i obliczenie koncentracji '"O na podstawie znanego stosunku 5 D do 5^l80 w wodach opadowych.

W badaniach osadów jeziornych (W. Siegenthalcr, W. Eicher w: B.E. Bcrglund, red. 1986) jest

Ryc. 33.15. Krzywe wskaźnika izotopów tlenu z rdzeni pokryw lodowcowych wyspy Dcvon w Kanadzie (A) i Grenlandii (BI (wg W.S.B. Pnttcrsona i in. 1977)