지질학은 현대 세계를 보면서 과거를 이해하려고합니다. 균일주의의“현재는 과거의 열쇠”라는 유명한 문구가 있으며, 이는 자연의“법”이 지질 학적 과거에서 다소 동일하게 행동했을 때 이해 될 수 있습니다. 그러므로, 바위에 고대 빙하의 자국을 이해하기 위해, 당신은 현대를 더 잘 알고 있거나 보았습니다. 한편, 제임스 허튼 (현대 지질학의 창시자라고 함)은 그의 유명한 기사 이론에서 지구의 이론에서; 또는 지구에 대한 토지의 구성, 용해 및 복원에서 관찰 가능한 법률에 대한 조사에 따르면 그는 다음과 같이 말합니다.
따라서 오늘날 데이터 추출은 과거의 거울을 제공하며 미래를 예측할 수 있습니다. 반면에, 우리는 여기에 메모를해야합니다. 지질 학자들은 연구를 수행하지만 대부분의 시간은 미래를 이해하는 것이 아니라 대부분 학문적 호기심입니다.
오늘날 기후 변화는 사회와 과학계를 통한 뜨거운 주제 중 하나이며, 기후 예측 및 기상 예측은 우리의 일상 생활에 있습니다. 동적 기후 예측 모델은 훈련 데이터와 비교할 기상 데이터가 없다면 구성하기가 거의 불가능합니다. 우리가 순간의 기상 학적 설정과 몇 시간 전에 기상학 예측은 불가능할 것입니다. 또한 과거를 알지 못하고 미래에 어떤 종류의 기후를 만날 수 있는지 아는 것은 불가능할 것입니다.
날씨의 직접 측정은 200 년을 넘지 않아 데이터가 오래된 해상도가 낮고 측정 오류가 높아집니다. 이제 지질 학적 시간 척도 측면에서 훨씬 짧은 시간적 데이터를 갖는 단점이 무엇인지 보자. 그림 1. 그린란드 시추 프로젝트의 안정적인 산소 동위 원소 데이터입니다. 독자는 y 축의 단위를 무시하고 북반구의 온도가 높은 위도의 온도 변화로 데이터를 읽을 수 있습니다.
상단 곡선은 38 ~ 39 Kyr BP의 변화를 보여줍니다 (현재 수천 년 전에 읽음). 이 1000 년의 데이터에 따르면 온도가 증가하는 추세를 보이고 있다고 말할 수 있습니다. 그러나 시간 척도 (30 ~ 60 Kyr BP의 변화를 나타내는 중간 곡선)를 확장하면 온도는 더 복잡한 패턴을 나타냅니다. 거의주기적인 패턴을 보여줄 수 있습니다. 이제 지난 125 Kyr BP에 걸쳐있는 전체 그린란드 데이터 (하부 곡선)를 살펴 보겠습니다. 레코드는 훨씬 더 정교 해지고 이제는 패턴을 정의하기가 훨씬 어렵습니다. 따라서 미래에 대해 이야기하기 위해 과거 기록을 이해하는 것이 필수적입니다.
과거의 변화를 배우는 방법은 무엇입니까? 이 주제는이 기사의 범위를 벗어나지 만, 주요 주제는 해양 및 지상 퇴적물에서 수집 된 고생물학적 매개 변수, 지형 학적 특징 및 지구 화학적 프록시입니다.
.19 세기에 James Croll (글래스고에있는 앤더슨 대학교 박물관의 관리인)은 지구의 기후가 지질 학적 시간에서 태양 주위의 지구 궤도의 매개 변수의 변화에 영향을 받는다는 가설을 공식화했습니다. 그러나 지형 학적 특징은 빙하의 수와 그 타이밍을 반영하지 않았기 때문에 그의 가설은 20 세기 초반에 버려졌다. 1976 년, 코링 기술의 발전과 지구 화학 프록시의 사용으로 Croll의 이론을 거부 한 지 형태 학적 테스트를 위조하고 James Croll의 가설을 확인할 수있었습니다. 그 이후로, 지구 화학 프록시는 고생물학적 해석에서 가장 신뢰할 수있는 출처 중 하나로 간주됩니다.
가장 유명한 지구 화학 프록시 중 일부는 안정적인 동위 원소 (특히 산소, 수소 및 탄소), XRD (X- 선 회절) 분석 및 XRF (X- 선 형광) 스캔입니다. 그들 중 어느 것도이 모든 프록시의 완벽하고 설명적인 힘은 아닙니다.이 모든 프록시는 샘플의 위치와 해상도에 달려 있습니다.
시추 코어 및이를 분석하는 것은 4 차 (260 만 년) 고생대 연구의 가장 널리 사용되는 기술입니다. 퇴적물 코어는 역사 책으로 해석됩니다. 기본적으로 핵심의 상단은 오늘날을 나타내며, 하단은 지질 역사에서 시간을 나타냅니다. 일부 조건을 제외한 핵심은 배수 유역의 과거 환경에 대한 거의 지속적인 이야기를 제공합니다.
XRF 스캐닝은 X- 선 방사선 및 전자 등을 방출함으로써 (뒤에 물리학이 범위를 벗어난), 샘플의 스펙트럼을 생성하며,이를 수행함으로써 연구원에게 일부 요소의 반 정량을 제공합니다. 비교적 새로운 코어 스캐닝 기술은 전체 코어를 XRF 스캐너 아래에 넣을 수있는 기술을 제공합니다. 또한이 기술을 통해 코어를 최대 0.2mm 해상도로 스캔 할 수있게되었으므로 거의 지속적으로 스캔합니다. 따라서 XRF 수는 고생물 환경 연구를위한 귀중한 자원입니다.
지리, 배수구 또는 분지의 특성에 따라 XRF 수는 여러 가지 방법으로 해석 될 수 있습니다. 예를 들어, 연구는 Ti (티타늄) 카운트를 Paleo-Precipitation의 지표로 사용합니다. 왜냐하면 Ti는 움직이지 않는 요소이며 상대적으로 친화력이 낮기 때문입니다. 그러나 또 다른 연구는 Paleo-Precipitation 지표로 Ca (k/ca)로 정규화 된 K (칼륨)를 사용할 수 있습니다. 일부 다른 프로파일은 침식, 유기 함량, 산화 환원 조건 등에 사용될 수 있습니다.
분지 기반 접근법 외에 XRF 데이터를 "해독"하는 통계적 접근법도 있습니다. 요인 분석과 같은 선형 메소드를 사용하여 통치 요소 프로파일을 찾거나 주요 구성 요소 분석을 통해 최대 분산을 가진 직교 방향을 찾을 수 있습니다. 그러나 자연에서 선형성은 거의 달성되지 않습니다. 최근의 연구에서 우리는 고생물 연구를위한 새로운 비선형 방법을 제공했습니다. 신호 처리, 통신 등에 널리 사용되는 독립적 인 구성 요소 분석은 XRF 데이터의 축을 새로운 축 세트로 회전시켜 추출 된 데이터가 통계적으로 독립적이어야합니다. 이렇게함으로써 유일한 데이터를 보거나 정상화하기보다는 저자는 연구 된 사이트의 강수량과 온도 기록을 밝히라고 주장했다.
XRF 데이터는 통계 분석을 적용하기에 적합한 풍부하고 거의 지속적인 데이터 세트를 제공합니다. 따라서 과거를 보면서 현대 기후 변화의 정도를 이해하기 위해 XRF 데이터는 귀중한 정보를 제공합니다.
이 연구, μ-XRF 데이터의 독립적 인 구성 요소 분석에 의해 추출 된 Hazar 호수 (Eastern Anatolia)의 마지막 17.3 KA의 기후 프록시는 최근 4 차 국제 저널에 발표되었습니다. 저자 인 Z. Bora Ön은 지질학과 Muğla üniversitesi 및 Avrasya Earth Sciences Institute, İstanbul Teknik üniversitesi와 제휴합니다.
참조
Rothwell, R. G. (2015). 20 년의 XRF 코어 스캐닝 해양 퇴적물 :지구 화학 프록시가 우리에게 무엇을 말합니까?. 퇴적물 코어의 micro-xRF 연구에서 (pp. 25-102). 스프링거 네덜란드.
