Dissertations / Theses on the topic 'Milankovich cycles'

Le système solaire étant chaotique, l'évolution de l'orbite de la Terre au-delà de 60 millions d'années ne peut être prédite de manière fiable. En revanche, les variations orbitales de la Terre contrôlent l'insolation qui entraîne des changements climatiques à long terme, et ont été imprimées dans les enregistrements géologiques. La récupération de ce forçage astronomique dans les données géologiques a révolutionné la détermination des échelles de temps géologiques. La prise en compte de l'incertitude chaotique du forçage astronomique est une nécessité. Pour aborder ce problème, nous obtenons, évaluons et illustrons l'application de fonctions de densité de probabilité des fréquences séculaires en utilisant kernel density estimation, dont l'incertitude est déterminée par la méthode du moving block bootstrap. En plus d'être chaotiques, les planètes internes du système solaire peuvent également être instables. Malgré le manque de contraintes apparentes qui limitent la dynamique chaotique, la probabilité d'instabilité est remarquablement faible en 5 milliards d'années, surtout si l'on considère qu'elle est 1000 fois plus longue que le temps de Lyapunov du système. Nous tentons de résoudre ce paradoxe dans cette thèse en étudiant la déstabilisation dans sa complexité totale d'un système de haute dimension. Dans un premier temps, nous fournissons une analyse statistique exhaustive de l'instabilité jusqu'à 100 Gyr à partir d'une hiérarchie de modèles séculaires à différents degrés d'excentricités et d'inclinaisons. Nous constatons que l'hamiltonien tronqué au degré 4, malgré son exhaustivité, est trop stable et ne suffit pas à reproduire les statistiques d'instabilité. Ceci est dû à la contribution significative inattendue des termes au degré 6 à la frontière de l'instabilité.Dans un deuxième temps, nous montrons que la dynamique des planètes internes sur son échelle de temps chaotique est lente-rapide avec une large séparation des échelles de temps. La première preuve se trouve dans son spectre de Lyapunov, où une hiérarchie d'exposants caractéristiques s'étend sur deux ordres de grandeur. Les plus petits exposants de Lyapunov peuvent être reliés aux variables lentes, qui varient sur une échelle de temps beaucoup plus longue que le temps de Lyapunov. Concrètement, à partir d'une analyse systématique des résonances séculaires principales, nous démontrons trois quasi-symétries, qui définissent trois quasi-intégrales de mouvement. Par une nouvelle utilisation d'une méthode statistique traditionnelle - l'analyse en composantes principales, nous confirmons que ces quasi-intégrales sont parmi les degrés de liberté les plus lents de la dynamique chaotique. Les quasi-intégrales contraignent la diffusion chaotique à long terme des orbites, ralentissant ainsi le système dans sa trajectoire vers la collision planétaire
Because the Solar System is chaotic, the orbital evolution of the Earth's orbit beyond 60 Myr cannot be reliably predicted. On the other hand, Earth's orbital variations control insolation which leads to long-term climate change, and were thus imprinted in the geological records. The recovery of this astronomical forcing in geological data has revolutionized the determination of the geological time scales. Taking into account the chaotic uncertainty of the astronomical forcing is necessary for a complete astronomical calibration of geological records. To address this problem, we obtain, benchmark and illustrate the application of probability density functions of the secular frequencies using kernel density estimation, whose uncertainty determined by the moving block bootstrap method.Apart from being chaotic, the inner planets of the Solar System can also be unstable. Despite the lack of apparent constraints that bound the chaotic dynamics, the probability of instability is remarkably low in 5 billion years, especially considering it is 1000 times longer than the Lyapunov time of the system. We attempt to resolve the paradox in this thesis by studying the destabilization in its total complexity of a high dimensional system. As a first step, we provide an exhaustive statistical analysis of instability up to 100 Gyr from a hierarchy of secular models at different degrees in eccentricities and inclinations. We find that the Hamiltonian truncated at degree 4, despite its comprehensiveness, is overly stable and not sufficient to reproduce the instability statistics. This is due to the unexpectedly significant contribution of the terms at degree 6 to the frontier of instability. As a second step, we show that the dynamics of the inner planets over its chaotic timescale is slow-fast with a wide separation of timescales. The first evidence is found in its Lyapunov spectrum, where a hierarchy of characteristic exponents spans two orders of magnitude. The smallest Lyapunov exponents can be related to the slow variables, which vary on a timescale much longer than the Lyapunov time. Concretely, from a systematic analysis of the leading secular resonances, we demonstrate three quasi-symmetries, which define three quasi-integral of motion. By a novel utilization of a traditional statistical method - principal component analysis, we confirm that these quasi-integrals are among the slowest degrees of freedom of the chaotic dynamics. The quasi-integrals constrain the long-term chaotic diffusion of the orbits, thereby slowing down the system in their pathway towards planetary collision

Le thème abordé, l' étude des séquences loféritiques, a été traité à partir d'exemples, situés dans deux zones géographiques distinctes : la Provence et l' Italie centrale, à des époques différentes du Mésozoïque, l' étude stratigraphique, basée sur le contenu micropaléontologique (foraminifères et algues calcaires) actualisé et complété, a permis de préciser ou réviser l'attribution stratigraphique de certaines séries. La reconstitution des paléoenvironnements, axée sur les critères hydrologiques, hydrodynamiques et bathymétriques, a mis en évidence quatre grands ensembles biosédimentaires : le domaine de plate-forme interne, caractérisé par des sédiments sableux, ou la biophase est la plus variée et la plus abondante; le domaine marginolittoral exposé, régi par un gradient hydrodynamique élevé ; le domaine marginolittoral abrité, dominé par une sédimentation micritique, ou les variations hydrologiques sont les plus marquées et les indices d'exondation temporaire les plus fréquents; le domaine insulaire caractérisé par des altérations et cimentations du sédiment. L' inventaire des séquences élémentaires et l'analyse des transitions ont montré la diversité du motif séquentiel. Les séquences ont été classées, selon un critère bathymétrique, en trois groupes: les séquences bathydécroissantes, les séquences bathycroissantes, et les séquences bipolaires. L' analyse spectrale a été appliquée à l' étude des rythmes, sur les paramètres facies, hydrodynamisme, et bathymétrie. En complément à cette analyse, une technique nouvelle a été mise au point, afin de déterminer de façon graphique, les variations engendrées par un ou plusieurs des rythmes mis en évidence sur les spectres de puissance. Il ressort que les rythmes les plus significatifs, se situent dans le domaine des basses fréquences et représentent en moyenne 60% des variations de facies et d'hydrodynamisme, mais moins de 50% des variations bathymétriques. Ils rendent compte des fluctuations entre les ensembles plate-forme interne du marginolittoral exposé, et les domaines marginolittoral abrité-insulaire; ainsi que de l'opposition entre des conditions hydrodynamiques fortes et conditions moyennes à nulles Pour la bathymétrie, seules des oscillations de faible amplitude (infralittoral-médiolittoral inférieur) correspondent à ces rythmes. Ces rythmes ont souvent des périodes voisines des cycles de Milankovitch : le premier rythme de l'excentricité de l'orbite terrestre (100000 ans) y est le plus fréquent. L' élaboration des séquences loféritiques se corrèle a des modifications physiographiques de la plate-forme et à une mobilité du talus. La tectonique saccadée du tréfonds combinée àdes phénomènes périodiques astronomiques, détermineraient la sédimentation loféritique.

Une étude cyclostratigraphique à haute résolution a été entreprise, en utilisant les variations de la susceptibilité magnétique (SM), sur trois coupes marneuses oxfordiennes et deux coupes d’alternances marno-calcaires kimméridgiennes du Bassin du Sud-Est de la France. Les séries marneuses oxfordiennes enregistrent avec les plus fortes amplitudes de SM, les cycles d’excentricité à 100 et 405 ka. Les séries d’alternances kimméridgiennes détectent plutôt préférentiellement les cycles de précession. Les durées estimées des zones d’ammonites sont très proches de celles de l’échelle des temps géologiques GTS2004 pour le Kimméridgien inférieur, mais notablement différentes pour l’Oxfordien inférieur et moyen. Comparés aux séquences eustatiques de 3ème ordre de la charte globale de référence, les cycles d’excentricité à 405 ka semblent contrôler les variations du niveau marin relatif au moins durant le Kimméridgien inférieur et l’Oxfordien inférieur et moyen dans le Bassin du Sud-Est.

The Azeri, Chirag, Gunashli (ACG) field is located offshore Azerbaijan. The reservoirs are multilayered sandstones forming traps within a major anticlinal structure. Proven crude oil reserves are estimated to contain 5.4 billion barrels of oil. In the past this area has been studied in regional detail but not at the reservoir scale with respect to the fluvio-deltaic sediments filling the northern shore of the ancient South Caspian Sea. The aim of this study is carried out the sedimentological, cyclostratigraphical analysis and reservoir characterization of Balakhany X Formation within the Productive Series which is considered to be one of the significant producing horizons. To be able to achieve this objective, a 30m thick section, which is mainly composed of siliciclastics, has been studied in detail on Balakhany X cores from C01 well Azeri field. In this study, detailed lithofacies analyses were performed and sandstone, mudstone, siltstone facies were recognized in the studied interval of the Balakhany X Formation. Litharenites and sublitharenites sandstones are the most abundant in the succession. Sedimentological analysis such as grain-size sphericity, provenance, XRD, SEM and grain surface texture were performed and their relationship with depositional environment were discussed. The grain size distribution of the samples along the succession shows distribution of fine to very fine sands. Sorting of sandstones ranges between moderately well to very well sorted. The provenance analysis of sandstones based on modal analysis of thin sections related to recycled orogen. According to interpretation of grain size parameters and grain surface textures analysis the main transporting agent of sands observed as wind, wave and river agents. High resolution cyclostratigraphy studies based on cm-m scaled cyclic occurrences of lithofacies along the measured section were performed. Milankovitch, sub-Milankovitch and millennial cycles were determined along the studied section. The petrophysical analysis revealed good to very good (18 to 24%) porosity and good permeability (10 to 538mD) in Balakhany X Formation. The porosity and permeability are affected by both textural and compositional controls. Grain size distribution along the reservoir section is fine to very fine sands. Influence of compaction was observed by the fractures and dissolutions on the sand grains. The calcite cement, grain-size variation, sorting and compaction are the main factors controlling porosity and permeability.

Les variations de la composition des sédiments pélagiques permettent d’appréhender les changements de l’environnement au cours du temps et d’en discuter les facteurs de contrôle. C’est ce qui a été tenté sur une carotte prélevée lors de la mission MD122 dans la Mer de Timor, à mi-chemin entre l’Indonésie et l’Australie. La carotte MD01-2376, prélevée à une profondeur de 2906 m, a échantillonné le sédiment sur 27,90 m. Celui-ci est constitué d’une boue biogène calcaréo-siliceuse riche en argile et en matière organique. Le sommet de cette carotte a été daté par 14C et l’ensemble de la carotte a été stratigraphiquement calé grâce aux données isotopiques (δ18O) obtenues sur le foraminifère Globigerinoides ruber. La base de la carotte est datée de 250 000 ans. Ainsi il est possible de suivre l’évolution de la composition du sédiment, et notamment de sa fraction organique, sur cet intervalle de temps et de comparer nos données à celles obtenues antérieurement sur deux carottes voisines situées respectivement à 1783 et 3875 m de profondeur. Les teneurs en carbonate, en carbone organique, le type de matière organique (déterminée par pyrolyse Rock-Eval, analyse C/N et isotopie des kérogènes mais aussi par la détermination des palynofaciès) et l’analyse élémentaire du sédiment par XRF core scanner ont été les principaux marqueurs utilisés. L’analyse en composante principale des données XRF permet de discriminer trois groupes d’éléments dont les comportements sont reliés à (1) la productivité (Ca, Sr, Si, Br, …), (2) aux flux détritiques (Al, K, Ti, Rb, Zr) et (3) aux conditions redox (Mn). L’analyse spectrale des marqueurs organiques et inorganiques et leur comparaison mettent en évidence un double contrôle de la sédimentation : le premier par les variations du niveau marin lors des cycles glaciaires-interglaciaires correspondant aux cycles d’excentricité et le second à plus haute fréquence correspond aux changements de l'intensité de la mousson sous l’influence de la précession des équinoxes. Lors des périodes glaciaires, la mousson du nord-ouest faiblit ce qui diminue les précipitations et permet un brassage des eaux et une plus forte productivité de surface. Celle-ci conduit à des flux exportés plus importants, notamment en carbonate et matière organique. Pour autant, les sédiments glaciaires sont moins carbonatés que leurs homologues interglaciaires car la dégradation de la matière organique et les conditions plus réductrices des eaux de fond favorisaient la dissolution de la calcite. La comparaison des trois carottes révèle des similitudes et des différences. L’amplitude des variations des teneurs en CaCO3 et du Corg sont globalement identiques entre les trois carottes, même si les teneurs en CaCO3 diminuent logiquement avec la profondeur des sites. En revanche, les teneurs en Corg sont quasiment identiques quelle que soit la profondeur du site, ce qui s’explique par une dissolution plus rapide des carbonates que ne l’est la dégradation de la matière organique marine. On note quelques petits décalages temporels ou des comportements différents entre les trois carottes que l’on peut interpréter comme l'influence des circulations d'eau profonde et leur effet sur la préservation des carbonates et/ou de la matière organique. Le palynofacies légèrement différent entre la carotte MD98-2166 et MD01-2376 suggère une plus grande proximité des sources de matière organique terrestre au niveau de la carotte MD98-2166 lors des périodes glaciaires. Enfin, les données isotopiques sur les kérogènes suggèrent une influence des plantes en C4 (d’origine australienne) plus marquée pendant les périodes glaciaires.

Une calibration orbitale du Valanginien et d'une partie de l'Hauterivien (Crétacé inférieur) est présentée au cours de ce travail. Celles-ci sont basées sur l'identification des cycles de l'excentricité à partir d'analyses spectrales menées sur des proxies climatiques mesurés à haute résolution sur des alternances marne/calcaire hémipélagiques.Cinq coupes de référence sont analysées dans le Bassin Vocontien (Sud-Est de la France), couvrant l'ensemble de l'étage du Valanginien. Une durée de 5,08 Ma est proposée pour cet étage à partir de l'identification du cycle de l'excentricité de 405 ka. Le cadre temporel proposé, combiné aux âges radioisotopiques disponibles, montre que la perturbation en 13C du Valanginien moyen (événement Weissert) est antérieure à la mise en place des trapps du Paraná-Etendeka. La forte expression de l'obliquité dans la partie supérieure du Valanginien pourrait refléter la mise en place de calottes polaires de faible extension.La transition Hauterivien-Barrémien de Río Argos (Sud-Est de l'Espagne) est traitée par une analyse multi-proxies (cortèges argileux et susceptibilité magnétique ou SM). Par comparaison avec les bancs calcaires, les interbancs marneux sont enrichis en kaolinite et en illite, appauvries en smectite et possèdent de fortes valeurs de SM. Cela reflète des conditions tropicales humides lors du dépôt des marnes tandis que les calcaires se déposent en climat semi-aride. Les durées des zones d'ammonite à P. ohmi et à T. hugii sont respectivement estimées à 0,78 Ma et 0,54 Ma. L'événement anoxique Faraoni a une durée comprise entre 100 et 150 ka. Par corrélation avec d'autres coupes, Río Argos apparaît être le meilleur candidat GSSP

Une approche cyclostratigraphique a été utilisée pour étudier la série argileuse callovo-oxfordienne de l’Est du Bassin de Paris, et plus particulièrement pour y détecter des hiatus sédimentaires. L’analyse s’est basée sur l’étude des fluctuations du gamma ray (GR) et de la susceptibilité magnétique (SM). Leurs évolutions à long terme, similaires à l’échelle du bassin, reflètent les variations du niveau marin relatif, et ont été interprétées en terme de cycle transgressif/régressif. L’analyse des variations haute fréquence de la SM a démontré le contrôle astro-climatique. La reconnaissance des cycles d’excentricité a permis de proposer des estimations de durée minimales, en particulier pour la zone à Mariae estimée à 2. 6 ±0. 3 Ma. 2 hiatus ont été observés : le premier à la limite Callovien moyen/>, d'une durée minimale de 150 ka. Le deuxième, à la base de l'Oxfordien < dans la zone à Mariae, correspond à la MFS de 2nd ordre et se traduit par une condensation d'une durée de 300 ka.

La communauté scientifique s’intéresse depuis longtemps à la compréhension du système climatique terrestre. Ce système se caractérise par une grande complexité, due aux interactions entre ses nombreuses composantes (atmosphère, océans, biosphère, lithosphère et cryosphère) opérant à différentes échelles de temps. A ces interactions se rajoute maintenant une forte pression anthropique, capable de modifier l’état du climat, ainsi que l’amplitude et la fréquence de ces variations naturelles. Un des moyens d’étudier et de comprendre les changements climatiques en cours consiste à analyser les variations passées. Ceci permet d’établir des confrontations avec d’autres périodes et transitions de l’histoire de la Terre, ainsi que de tester les résultats des modèles dans des contextes paléo-climatiques contraints par les données. En effet, le climat de la Terre est depuis toujours sujet à des variations. En particulier, le basculement vers des états froids du système (glaciaires) ou, inversement, vers des périodes plus chaudes (interglaciaires) a été l’un des faits marquants des trois derniers millions d’années, connu sous le nom de cycles glaciaires-interglaciaires et amplement documenté par de nombreux marqueurs climatiques (sédiments marins, carottes de glace, enregistrements continentaux). Comprendre les transitions des climats interglaciaires vers les climats glaciaires à l’aide d’un modèle couplé climat-calottes pour différentes échelles de temps (échelle géologique, échelle de temps de Milankovitch et projections futures) constitue l’objectif fondamental de cette thèse. Chacune de ces questions scientifiques est caractérisée par des mécanismes et rétroactions différents. Ce travail de modélisation représente une étape importante dans l’étude de la variabilité lente du climat. Notre analyse est structurée autour de trois axes de recherche correspondants à des périodes différentes de l’histoire de la Terre. Un premier volet est consacré à l’étude de l’englacement de l’Antarctique au Cénozoïque; ceci nous a permis de mettre en évidence les liens complexes entre forçages en gaz à effet de serre, tectonique des plaques (avec notamment l’ouverture du Passage de Drake entre Atlantique et Pacifique sud), climat global et mise en place de la calotte Antarctique. Un deuxième volet est dédié aux interactions climat-calottes à l’échelle de temps de Milankovitch, nous permettant d’obtenir la première simulation “transitoire” du dernier cycle glaciaire-interglaciaire effectuée avec un modèle climatique couplé à un modèle 3D de calottes. La dernière partie de cette thèse est consacrée à l’étude de l’évolution future des calottes polaires, dans le but de reproduire la prochaine entrée en glaciation en l’absence de perturbation anthropique, et d’évaluer les effets des différents scénarios d’émission sur cette transition: aura-t-elle lieu? Sera-t-elle décalée, et de combien? Enfin, cette thèse nous aura permis d’illustrer sur des échelles de temps très différentes l’efficacité et les limites du modèle couplé et offre ainsi de nouvelles perspectives pour l’étude des relations climat-calottes
Better understanding the Earth’s climate system is a major issue for the scientific community. The climate system is characterized by a high degree of complexity, due to the numerous interactions between its various components (i. E. Atmosphere, oceans, biosphere, lithosphere and cryosphere), operating at different timescales. Furthermore, the anthropogenic pressure has also to be considered in a comprehensive description of the climate system, since it is capable of modifying its state, as well as the amplitude and frequency of the natural variability. The study of past climatic variations represents a primary means to understand the ongoing climate change: on the one hand, it allows direct comparison with previous warm episodes, and, on the other, it is useful to validate climate models for paleo-climatic conditions fully different from the present day ones, yet well-constrained by data-sets. Indeed, the Earth’s climate has always been characterized by changes; the transitions between “cold” states (glacial periods) and “warm” ones (interglacials), and vice versa, have been a major feature of the system for the last three million years. These changes are better known as glacial-interglacial cycles, and their existence is recorded in many climatic archives (i. E. Sea sediments, ice cores, continental records). The main goal of this thesis is to better understand the transition from interglacial periods to glacial ones for different timescales (geological timescale, Milankovitch timescale and future projections), by using a fully coupled climate-ice sheet model. Our work represents a step forward in the study of “low frequency” climate variability. We have tested the model performances for three different case studies, corresponding to different periods of the Earth’s history. The first part of this thesis is focused on the study of the Cenozoic glaciation of Antarctica, which enables us to pinpoint the complex links between atmospheric CO2 concentration, tectonics (i. E. The opening of the Drake Passage), global climate and the inception of the Antarctic ice sheet 34 Ma ago. The second part deals with climate-ice sheets interactions at the Milankovitch timescale, and provides a “transient” simulation of the last glacial-interglacial cycle. Finally, the third part is dedicated to the future ice sheet evolution, focusing on the next glacial inception, and on how this transition might be affected by anthropogenic activity. Our approach covers the range of applicability of the coupled model, thus highlighting its strengths, but also its major limitations, and offers new insights for the ongoing studies on the links between climate and ice sheets

Dans les séries terrigènes, les cycles stratigraphiques sont présents sur une large gamme de périodes (0.01-100 Ma), et sont dus aux variations du rapport entre l'espace disponible à l'accummulation des sédiments et le flux sédimentaire. Quelle est la responsabilité de chacun de ces paramètres dans l'origine et l'expression des cycles stratigraphiques, en particulier à haute-fréquence (10-100 ka) où tous interviennent ? Si les variations d'espace disponible d'échelle régionale ou globale (tectonique et climat) existent à ces fréquences et sont une origine fréquement admise, on connaît mal (1) l'influence de la croissance des structures tectoniques intra-bassin (plis et failles) sur leur expression, et (2) les contrôles du flux sédimentaire à haute-fréquence. Ce travail examine ces deux aspects à travers l'étude sédimentologique d'un anticlinal de croissance, et la modélisation numérique de l'effet de la zone de transfert (rivières) des sédiments sur la variabilité du flux sédimentaire.

Лес у Војводини има највећу моћност и сматра се за најкомплетнији палеоклиматски архив у Европи. На основу кореалице између две најзначајније лесно-палеоземљишне секвенце, Старог Сланкамена и Тителског брега, створен је синтетички профил коришћен у овој студији. Истраживања Марковића и сарадника (2011) показала су да лесно-палеоземљишна секвенца у Старом Сланкамену има старост од око милион година. С друге стране, високе стопе седиментације и комплетност последњих пет глацијално-интерглацијалних циклуса на Тителском брегу чине овај локалитет најдетаљнијим палеоклиматским архивом у поменутом периоду, у овом делу Европе. Временска скала војвођанског леса формирана је тунирањем резултата магнетног сусцептибилитета према астрономским параметрима, нагибу Земљине осе ротације и прецесије. Овако добијена временска скала показује да је граница између нормалне епохе магнетног поларитета Бринес и епохе реверсног поларитета Метујама значајно старија. Ова граница утврђена је палеомагнетним мерењима у лесном хоризонту V L9. Добијени резултати стоје у доброј корелацији са резултатима палеомагнетних мерења (Marković et al., 2011). "Lock in" ефекат утврђен за војвођански лес знатно је већи у односу на онај у кинеским лесно-палеоземљишним секвенцама, због снажно развијеног коренског система чије постојање је уврђено у V S8 и које се протеже неколико метара у дубину све до лесног хоризонта V L9. Спектрална и вејвлет анализа временске скале војвођанског леса показују присуство орбиталних параметара: ексцентрицитета земљине орбите, промена нагиба Земљине осе ротације и прецесије. Доминантне су компоненте мањих фреквенција, ексцентрицитета, док су краћи орбитални периоди промена нагиба осе ротације и прецесије слабије изражени. Овакви резултати проистичу, пре свега из чињенице да синтетички профил има старост од око милион година и да се само доњи, старији део секвенце може посматрати као део такозваног 41 ky, када доминира фреквенција промена нагиба осе ротације. Вејвлет анализа временског модела показује присуство Средње плеистоцене транзиције, што указује да обитални утицај ексцентрицитета постаје доминантан пре око 650 ky. Резултати стоје у доброј корелацији са секвенцама са Кинеског лесног платоа (Sun et al., 2006)и из Централне Азије(Ding et al., 2002), али такође и са дубокоморским седиментима (Shackleton, 1990). Захваљујући комплетности и старости лесно-палеоземљишне секвенце, омогућено је истраживање палеоклиматске еволуције и утицај орбиталних параметара на палеоклиматске прилике у овом делу Европе. Секвенца се може посматрати и као спојница између западноевропских и азијских лесних профила, значајна за изучавање континенталне и глобалне палеоклиматске еволуције.
Les u Vojvodini ima najveću moćnost i smatra se za najkompletniji paleoklimatski arhiv u Evropi. Na osnovu korealice između dve najznačajnije lesno-paleozemljišne sekvence, Starog Slankamena i Titelskog brega, stvoren je sintetički profil korišćen u ovoj studiji. Istraživanja Markovića i saradnika (2011) pokazala su da lesno-paleozemljišna sekvenca u Starom Slankamenu ima starost od oko milion godina. S druge strane, visoke stope sedimentacije i kompletnost poslednjih pet glacijalno-interglacijalnih ciklusa na Titelskom bregu čine ovaj lokalitet najdetaljnijim paleoklimatskim arhivom u pomenutom periodu, u ovom delu Evrope. Vremenska skala vojvođanskog lesa formirana je tuniranjem rezultata magnetnog susceptibiliteta prema astronomskim parametrima, nagibu Zemljine ose rotacije i precesije. Ovako dobijena vremenska skala pokazuje da je granica između normalne epohe magnetnog polariteta Brines i epohe reversnog polariteta Metujama značajno starija. Ova granica utvrđena je paleomagnetnim merenjima u lesnom horizontu V L9. Dobijeni rezultati stoje u dobroj korelaciji sa rezultatima paleomagnetnih merenja (Marković et al., 2011). "Lock in" efekat utvrđen za vojvođanski les znatno je veći u odnosu na onaj u kineskim lesno-paleozemljišnim sekvencama, zbog snažno razvijenog korenskog sistema čije postojanje je uvrđeno u V S8 i koje se proteže nekoliko metara u dubinu sve do lesnog horizonta V L9. Spektralna i vejvlet analiza vremenske skale vojvođanskog lesa pokazuju prisustvo orbitalnih parametara: ekscentriciteta zemljine orbite, promena nagiba Zemljine ose rotacije i precesije. Dominantne su komponente manjih frekvencija, ekscentriciteta, dok su kraći orbitalni periodi promena nagiba ose rotacije i precesije slabije izraženi. Ovakvi rezultati proističu, pre svega iz činjenice da sintetički profil ima starost od oko milion godina i da se samo donji, stariji deo sekvence može posmatrati kao deo takozvanog 41 ky, kada dominira frekvencija promena nagiba ose rotacije. Vejvlet analiza vremenskog modela pokazuje prisustvo Srednje pleistocene tranzicije, što ukazuje da obitalni uticaj ekscentriciteta postaje dominantan pre oko 650 ky. Rezultati stoje u dobroj korelaciji sa sekvencama sa Kineskog lesnog platoa (Sun et al., 2006)i iz Centralne Azije(Ding et al., 2002), ali takođe i sa dubokomorskim sedimentima (Shackleton, 1990). Zahvaljujući kompletnosti i starosti lesno-paleozemljišne sekvence, omogućeno je istraživanje paleoklimatske evolucije i uticaj orbitalnih parametara na paleoklimatske prilike u ovom delu Evrope. Sekvenca se može posmatrati i kao spojnica između zapadnoevropskih i azijskih lesnih profila, značajna za izučavanje kontinentalne i globalne paleoklimatske evolucije.
Loess in Vojvodinaregion (Northern Serbia) is some of the thickest and most complete in Europe. Synthetic profile was developed based on the interprofile correlation between the two most important loess paleosol sequences, Stari Slankamen and Titel Loess Plateau. Recent study (Marković et al., 2011) showed that loess at Stari Slankamen site spans the last million years. On the other hand, high accumulation rates and the completeness of the last five glacial cycles recorded at Titel Loess Plateau preserve detailed climate proxy archive. Magnetic susceptibility record was tuned to orbital obliquity and precession, thus yielding an improved astronomical time scale for the synthetic loess-paleosol sequence. The time scale indicates much older age for the Bruhnes Matuyama boundary, recorded in loess unit V-L9, whish is in good agreement with the recent results obtained during paleomagnetic measurements (Marković et al., 2011). The lock in effect is much grater than in Chinese loess sequences, due to the strong root channels, which penetrate several meters down through V S8 into V-L9 and probably influence the magnetic properties of the sediments. Spectral and wavelet analysis of tuned magnetic susceptibility record reveal the presence of typical orbital frequencies, corresponding to eccentricity, obliquity and precession. Eccentricity frequencies of solar irradiance are dominant, while relatively short time frame of the investigated profile, since the lower part of sequence can be assigned to the so called 41 ky world. Wavelet analysis reveals the presence of Mid Pleistocene Transition, indicating that the eccentricity parameter becomes dominant from 650 ky. The results are in good agreement with sequences from Chinese Loess Plateau (Sun et al., 2006) and Central Asia (Ding et al., 2002) but also with deep sea sediments (Schackleton, 1990). Spectral and wavlet analysis of tuned magnetic susceptibility record reveal the presence of typical orbital frequencies, corresponding to eccentricity, obliquity and precession. Eccentricity frequencies of solar irradiance are dominant, while relatively short time orbital cycles of obliquity and precession are week. This can be attributed to the time frame of the investigated profile, since the lower part of the sequence can be assigned to the so called 41 ky world.Wavlet analysis reveals the presence of Mid Pleistocene Transition, indicating that the eccentricity parameter becomes dominant from 650 ky. The results are in good agreement with sequences from Chinese Loess Plateau (Sun et al., 2006) and Central Asia (Ding et al., 2002) but also with deep sea sediments (Shackleton, 1990). Due to the completeness and the time frame of studied loess paleosol sequence, the site provides an opportunity for investigating the evolution and climate dynamics in this part of europe. The syntjetic profile can be seen as rare paleoclimate archive that enables the reconstruction of orbital influences over Pannonian Basin and can be seen as link between west European sequences and Asian loess.

L'approche cyclostratigraphique, qui repose sur l'analyse des cyclicités sédimentaires et l'étude de leurs relations avec les évolutions des paramètres orbitaux de la Terre, a été employée ici dans le but de construire une échelle de temps astronomique pour le Maastrichtien. Plusieurs sites ont été étudiés : les forages ODP des legs 122 (marge Nord ouest australienne), 207 (Atlantique équatorial), et 208 (Atlantique sud), le leg DSDP 74X et les coupes à terre situées à Gubbio (Italie) et Bidart (Pays Basque). Les analyses ont portées sur les variations de la susceptibilité magnétique, de la réflectance et des niveaux de gris. L'étude cyclostratigraphique a permis de détecter un contrôle orbital de la sédimentation sur l'ensemble des séries étudiées, avec l'enregistrement de cyclicités correspondants aux variations de l'excentricité à 100 et 405 ka, de l'obliquité et de la précession. Un calage temporel de l'ensemble des séries provenant des forages DSDP et ODP a ensuite été effectué à l'aide de la solution astronomique La0x, sur la base de l'identification des cycles d'excentricité à 405 ka. Ce cadre ainsi créé constitue une échelle de temps relative couvrant 8 Millions d'années, depuis le Campanien supérieur jusqu'à la limite K-Pg. La durée de chaque magnétochrone, du C32r2r au C29r, a ainsi pu être estimée avec une précision de l'ordre de 0.03 Ma. La calibration astronomique des séries calées en temps a été effectuée à l'aide de la nouvelle solution astronomique La10.Deux séries d'âges sont proposées pour les événements géologiques reconnus dans les séries sédimentaires. L'âge de la limite K-Pg a été estimé à ~65.59 Ma ou ~66 Ma.

L'étage Valanginien est caractérisé dans le registre sédimentaire par une excursion positive des isotopes du carbone (amplitude 1,5-2‰), appelée " Episode Weissert ". Cet événement coïncide avec des changements paléoenvironnementaux et paléoclimatiques majeurs. La formation de la province volcanique ignée du Paraná-Etendeka a été proposée comme principal facteur forçant contrôlant ces changements. Cependant, de récentes études démontrent que l'Episode Weissert précède systématiquement l'activité volcanique. Ainsi, les facteurs déclenchant qui contrôlent ces changements sont encore source de débat. Dans cette étude des analyses cyclostratigraphique, biostratigraphique, minéralogique et géochimique ont été réalisés sur des sites de moyennes et hautes latitudes (coupes d'Orpierre et de La Charce/Arnayon dans le Bassin Vocontien, site 765C dans la plaine abyssale Argo) dans le but (i) d'explorer la dynamique des changements paléoenvironnementaux à l'échelle locale versus globale et (ii) de discuter des possibles facteurs forçant contrôlant l'épisode Weissert. Les processus diagénétiques et sédimentologiques locaux, qui pouvaient modifier le signal paléoclimatique, ont été discuté avant des interprétations paléoenvironnementales. La calibration astronomique de l'épisode Weissert, réalisée sur la coupe d'Orpierre, a permis pour la première fois le calcul de flux détritiques et de nutriments dans le Bassin Vocontien. Ces résultats indiquent de rapides changements climatiques aux moyennes latitudes, marqués par des conditions plus humides pendant l'Episode Weissert et des conditions plus sèches au Valanginien supérieur. En parallèle de nouvelles données géochimiques et minéralogiques, réalisés sur le site ODP 765C, ont été intégrées à une compilation globale de données géochimique et minéralogique sur 23 coupes répartie dans cinq grands environnements. Trois ceintures climatiques latitudinales majeures ont été identifié durant le Valanginien : (i) une ceinture aride dans l'océan proto Nord Atlantique (~15-17°N), (ii) une ceinture climatique subtropical dans la marge NW téthysienne (~25-30°N), et (iii) une ceinture climatique chaude et tempéré aux sites de hautes latitudes (~53°S et ~40 à ~70°N). Il apparaît que durant cette période, des facteurs orbitaux et tectoniques peuvent avoir contrôlé la distribution de ces ceintures et les principaux changements durant l'Episode Weissert.

The Dolomite Alps of northern Italy are a classic field locality in the development carbonate stratigraphic theory. Included in the many discoveries rooted in the geology of the Dolomites is the concept of a hierarchy of stratigraphic forcing in the Alpine Triassic. The hierarchy states that carbonate sedimentation is dominantly a record of eustasy, resulting in organized stacking patterns, and that these stacking patterns reflect the interplay between low frequency (1-10 my) eustatic cycles and their component bundled high-frequency (100 & 20 kyr) eustatic cycles. The overall aim of this study is to further investigate the validity of the hierarchical model after recent dating of Anisian and Ladinian successions called the Milankovitchian periodicity and/or allocyclicity of the cyclic series into question. The study was completed using four sub-studies, 3 based on data collected in the field and a fourth based in cycle theory and computer modeling. First, it can be shown that allocyclic forcing exists in the Anisian/Ladinian platforms of the Dolomites by comparing the stratigraphic sections measured from 2 time-equivalent, independent carbonate platforms, the Latemar and Mendola Pass. Second, computer modeling of Anisian/Ladinian carbonate platform stratigraphy using Milankovitchain solar insolation as a proxy for high-frequency eustasy shows that both pure Milankovitch forcing and mixed Milankovitch/sub-Milankovitch forcing will produce synthetic carbonate platforms with stratigraphic successions comparable to those of the Anisian/Ladinian platforms of the Dolomites. Third, it can be shown that the while the Norian Dolomia Principale (a regional carbonate shelf) was affected by differential subsidence, megacycles systematically increase in their number of component cycles from 2-3:1 in the eastern Dolomites (updip) to 5-6:1 in the western Dolomites (seaward). In conclusion, the concept that carbonate platform stratigraphy is a record of an interplay between eustasy, subsidence, and sedimentation is upheld, while the validity of Milankovitchian forcing acting on all Alpine carbonate cycles is questioned. Instead, cyclic carbonates with sub-Milankovitch periodicities were common in the early and mid-Triassic, while cycles with Milankovitchian periodicities were common in the late Triassic.
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The Bohemian Cretaceous Basin was a sediment accumulation, which was deposited as an integral part of the central European epicontinental sea during the Late Cretaceous sea level highstand. It acted as a marine strait and was suited for preserving both nearshore coarse- clastic successions and hemipelagic deposits, allowing for the study of interplay between tectonics, eustatic sea level and paleoceanographic conditions. While the north-western part of the basin was extensively studied in the recent years, little information has yet been collected about the coeval along-shore environments. This thesis is aimed at bringing a new insight into these fine-grained deposits through a detailed lithological, multiproxy and time-series analysis investigation of the Late Turonian record in the Bch-1 drill core, Běchary, Czech Republic. The secular onset of carbonate-rich hemipelagic sedimentation coeval to the base of Teplice Formation is characterised by increased micrite content and changes in geochemical proxies, which are interpreted as changes in the pathway of clay distribution and silt source proximity, combined with elevated bioproductivity. Three orders of statistically significant variability were identified by time-series analysis of selected geophysical properties, two of which are carrying the...

Global climate is controlled by two factors, the amount of heat energy received from the sun (solar insolation) and the way that heat is distributed Earth's surface. Solar insolation varies on timescales of 10s to 100s of thousands of years due to changes in the path of Earth's orbit about the sun (Milankovitch cycles). Earth's internal boundary conditions, such as paleogeography, the presence/absence of polar icecaps, atmospheric/oceanic chemistry and sea level, provide distribution and feedback mechanisms for the incoming heat. Variations in these internal boundary conditions may happen abruptly or, as in the case of plate tectonics, take millions of years. We use geochemical and sedimentological techniques to investigate the response of ocean chemistry, regional aridity and atmospheric and oceanic circulation patterns to climate change during both greenhouse and icehouse climates. To explore the connection between orbitally-forced changes in solar insolation, continental aridity and wind, we generated a high-resolution dust record for ~58 Myr old deep-sea sediments from Shatsky Rise. Our data provide the first evidence of a correlation between dust flux to the deep sea and orbital cycles during the Early Paleogene, indicating dust supply (regional aridity) responded to orbital forcing during the last major interval of greenhouse climate. The change in dust flux was comparable to that during icehouse climates implying subtle variations in solar insolation have a similar impact on climate during intervals of over-all warmth as they do during glacial-interglacial states. The Carboniferous Period (359-299 Ma) marks a critical time in Earth's history when a series of tectonic and biological events caused a shift in the mean climate state from a global "greenhouse" to an "icehouse". Geochemical records extracted from sedimentary rocks deposited in shallow epicontinental seaways are increasingly being used to infer relationships between tectonism, carbon cycling and climate and therefore are assumed to reflect global ocean processes. We analyzed radiogenic isotopes in biogenic apatite along a North American transect to constrain the degree of geochemical coupling between the epicontinental seas and the open ocean. Our results argue strongly for decoupling of North American seaways from the open ocean by latest Mississippian time.