1억 5천만년의 지질 역사가 펼쳐지는 바다소금

Jun 13, 2023

n.bataev/iStock

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빙엄턴 대학교 연구자들은 지난 1억 5천만년 동안 해수 화학 변화를 조사해 왔습니다.

보도 자료에 따르면, 상세한 조사를 통해 지난 백만 년 동안의 판 구조론 및 기후 변화와 같은 지질학적 과정에 대한 통찰력을 얻을 수 있었습니다.

연구자들은 지질학적 역사를 보존할 수 있는 바다 소금인 암염을 검색했습니다.

암염은 지난 1억 5천만년 동안 미국, 유럽, 아시아 및 아프리카를 포함한 세계의 수많은 퇴적분지에서 유래되었습니다. 또한 고대 바닷물의 "작은 물방울"이 포함되어 있는 Halite 소금이 선택되었습니다.

연구자들은 이 작은 방울을 분석하기 위해 레이저를 사용하여 소금 결정에 구멍을 뚫었습니다. 이어서, 다양한 미량 원소의 존재를 테스트하기 위해 질량 분석기 기술을 사용했습니다.

바다는 “다양한 요소들로 이루어진 거대한 수프와 같습니다. 나트륨과 염화물이 가장 흔한 물질이지만 리튬과 같은 미량의 다른 물질도 바닷물에 수십 개가 용해되어 있습니다.”라고 Tim Lowenstein은 공식 발표에서 말했습니다.

이 연구의 주요 초점은 소금 샘플에서 리튬의 흔적을 확인하는 것이었습니다.

리튬은 지난 1억 5천만년 동안 "지속적으로 7배 감소"한 미량 원소로 설명되며, 이는 마그네슘 대 칼슘 비율의 증가를 동반합니다.

저자들은 바닷물의 리튬 수준 감소가 "해양 지각 생산 감소 및 해저 열수 활동 감소"와 관련이 있다고 제안합니다. 이 두 측면 모두 지구 구조판의 움직임에 영향을 미칩니다.

결과는 지난 1억 5천만년 동안 판 이동 활동의 감소로 인해 해양에 공급되는 리튬의 양이 줄어든 것으로 나타났습니다.

또한 대기로 배출되는 이산화탄소의 양이 줄어들었고 결국 지구 냉각과 빙하기가 발생했습니다.

“해양화학과 대기화학 사이에는 밀접한 연관성이 있습니다. 바다에서 일어나는 모든 변화는 대기에서도 일어나는 일을 반영합니다.”라고 이번 연구의 주저자인 Mebrahtu Weldeghebriel은 말했습니다.

이번 발견은 고대 해양의 화학적 성질과 지각판의 움직임이 지구의 수권(물층)과 대기의 화학적 구성을 어떻게 형성했는지 이해하는 데 중요한 의미를 갖습니다.

Lowenstein은 "모든 것이 연결되어 있습니다."라고 덧붙였습니다.

이러한 변화는 결과적으로 수많은 생물, 예를 들어 화학적 화합물인 탄산칼슘으로 만들어진 껍질을 가진 해양 생물의 생물학에 영향을 미칩니다.

이번 연구 결과는 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 보고되었습니다.

연구 개요:

수백만 년 규모의 해수의 주요 이온 화학과 동위원소 구성의 장기적인 변화는 잘 기록되어 있지만 이러한 변화의 원인은 논쟁의 여지가 있습니다. 해양 암염에 포함된 유체는 바닷물 [Li+]SW의 Li 농도가 지난 1억 5천만년(Ma) 동안 1억 5천만 년 전 ~184 μmol/kg H2O에서 오늘날 27 μmol/kg H2O로 7배 감소했음을 나타냅니다. 리튬 지구화학적 순환의 모델링은 [Li+]SW의 감소가 주로 대륙 풍화 플럭스의 변화를 요구하지 않고 해양 지각 생성 속도와 중앙해령 및 해령 측면 열수 플럭스의 장기적인 감소에 의해 제어되었음을 보여줍니다. [Li+]SW의 감소는 해수 Mg2+/Ca2+ 및 87Sr/86Sr의 1억 5천만 증가, 방해석에서 아라고나이트 바다로, KCl에서 MgSO4 증발물로, 온실에서 빙실 기후로의 변화와 병행하며, 이 모두는 다음의 중요성을 나타냅니다. 지구의 수권과 대기의 구성을 조절하는 판 구조 활동.