摘要
中新世早期至中期的海平面振荡，从远场记录估计约40-60米1，2，3.被解释为反映了在温度峰值期间几乎所有南极东部的冰的损失2．这与冰盖模型实验形成了鲜明对比，该实验表明，即使在中新世中期最温暖的时期，南极洲东部的大部分陆地冰也被保留了下来4，5．如果早中新世时期存在一个大的南极西部冰盖(WAIS)并扩展到大部分外大陆架，占冰盖体积的最大，则数据和模型输出可以协调一致。在这里，我们提供了最早的地质证据，证明在早中新世(~ 17.72-17.40 Ma)发生了大规模的外缘扩张。地球化学和岩石学数据显示，在罗斯海中部的国际海洋发现计划(IODP)站点U1521恢复的冰川沉积物来自南极洲西部，需要存在覆盖罗斯海大陆架大部分的WAIS。地震、岩石学和孢粉学数据显示，U1521遗址附近有间断的接地冰。从这些沉积物组合中计算出的侵蚀速率大大超过了长期平均值，这意味着南极洲西部的侵蚀速度很快。因此，这段时间间隔抓住了海洋waiis形成的关键步骤，也是南极冰盖演变的转折点。
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作为本研究的一部分所生成的数据集可在英国地质调查局国家地球科学数据中心获得。数据集包括Nd和Sr同位素数据(https://doi.org/10.5285/3a646c8a-8422-4079-a928-a159532439eb)、锆石U-Pb年代(https://doi.org/10.5285/cfadf931-0804-484c-a9d0-96254239c421)，碎屑计数(https://doi.org/10.5285/b043471f-22e5-40e4-b274-1c875316d725)、粘土矿物学资料(https://doi.org/10.5285/b3cb3574-49b0-44c8-a934-3da88ca4ef93),角闪石40基于“增大化现实”技术/39日期(https://doi.org/10.5285/926cad28-669f-4703-8a5b-5e7e843a4ee1)和孢粉计数(https://doi.org/10.5285/adea0809-5fe5-4fb5-9f3e-9d774534d26d）.源数据提供了这篇论文。
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确认
本研究使用了国际海洋发现计划(IODP)提供的数据和样本，该计划由美国国家科学基金会(NSF)赞助，由联合海洋学机构管理的参与国。J.W.M.获得了NERC DTP奖学金(资助号NE/L002515/1)的支持。碎屑锆石的钕和Sr同位素分析和U-Pb测年由NERC UK IODP拨款NE/R018219/1资助。由l.z.、F.T.和M.P.进行的碎屑计数以及L.D.和F.C.的参与由意大利国家南极研究计划(PNRA, Programma Nazionale Ricerche in Antartide)资助，资助号为PNRA18-00233、PNRA16-00016和PNRA18-00002。rm.m.由英国皇家学会Te Apārangi Marsden基金(18-VUW-089)资助。r.m.m.， J.G.P.和R.L.得到了新西兰商业创新和就业部ANTA1801基金的支持。P.V.部分由NERC标准拨款NE/T001518/1资助。根据Marie Sklodowska-Curie资助协议，L.F.P.由欧盟地平线2020研究和创新计划资助。792773 WAMSISE。T.E.v.P.由NERC拨款NE/R018235/1和NE/T012285/1资助。 D.K.K. was supported by the IODP JOIDES Resolution Science Operator and National Science Foundation (grant numbers OCE-1326927 and OPP-2000995). A.E.S. and I.B. were supported by the US Science Support Program. Southern Transantarctic Mountain rock samples for Nd and Sr isotope analysis were provided by the Polar Rock Repository with support from the National Science Foundation, under Cooperative Agreement OPP-1643713. We thank B. Coles, K. Kreissig and P. Simões Pereira for technical support. We also thank the numerous scientists who collected invaluable site survey data and developed the proposals and hypotheses that ultimately led to IODP Expedition 374. Expedition 374 was conducted under Antarctic Conservation Act Permit Number: ACA 2018-027 (permit holder: Bradford Clement, JRSO, IODP, TAMU, College Station, TX 77845).
作者信息
作者及隶属关系
财团
贡献
j.w.m.， t.v.d.f.， r.m.m.， L.D.S.和A.E.S.与整个IODP远征374科学团队合作设计了这项研究。J.W.M.进行了Nd和Sr同位素分析。l。z。f。t。和m。p。进行了碎屑计数。J.W.M、P.V.和A.C.制作了锆石U-Pb数据。F.B.和V.B.R.收集了粘土矿物学数据。f.s.， J.G.P.和C.B.进行孢粉计数和解释。S.R.H.提供角闪石40基于“增大化现实”技术/39基于“增大化现实”技术的数据。K.J.L.提供了地质年代学解释的指导。l.f.p.、F.C.和L.D.S.计算了沉积物体积估算值。R.L、R.M.M、T.E.v.P、d.h.、D.K.K.、e.m.g等方法改进了船龄模型。N.B.S.和S.R.M.进行了时间序列分析。D.K.K.提供了XRF数据。E.G.和B.K.帮助将沉积物来源数据与数值模拟结合起来。i.b.， G.K.和J.P.D.就手稿的具体技术方面提供了建议。J.W.M.在所有作者的协助下，在t.v.d.f.、c.d.h.、E.G.和M.J.S.的特别指导下，创建了这些数据并撰写了文本。所有远征374名科学家都为船上数据集的收集和数据的解释做出了贡献。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
同行评审信息自然感谢Patrick Blaser、Maria Fernanda Sanchez-Goni、Kenneth Miller和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告是可用的。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图2选择孢粉计数与锶和钕同位素数据的比较。
孢粉学数据以百分比(杂交)和计数/克(圆)的形式报告。蓝色阴影区域代表序列2，它被解释为由具有南极西部来源的沉积物组成。误差条表示95%置信区间48．
图3岩心下碎屑与粘土矿物分布。
蓝色阴影区域突出了序列2，该序列被解释为由来自南极西部的沉积物组成。一)核心岩性。b)年代地层序列。c)碎屑丰富。d)不同碎屑岩性的百分比。e)白云岩与碎屑总数之比(红色)与火山岩与碎屑总数之比(绿色)，95%置信区间以浅色阴影显示48．f)粘土矿物丰度。
扩展数据图4大致ɛNd罗斯海海湾周围的岩石和近海沉积物的价值。
Epsilon Nd值在MODIS图像上重叠200床机南极洲V1现代床地形43，44图中为“措施”接地线和冰盖边缘45，46．南极西部和东部岩石圈之间的近似边界用白色虚线表示47．现代/全新世晚期和陆地till样本用相同颜色条的圆圈表示28，30.，55．虽然冰流模式自沉积以来发生了变化，但末次冰期至盛期在近海沉积物中也被绘制成正方形，以提高空间覆盖率28．个别样本和参考文献在补充表中报告1．基岩图是由克里格在一个组内的样本位置之间绘制的，然后掩蔽到露头区域。Beacon and Ferrar Group(图。1)在地质制图中，岩石通常不区分，但体积大致相等136最上面的信标超群具有类似费拉尔的同位素特征139．因此，我们假设60%的费拉，40%的信标混合物是有代表性的。
扩展数据图7站点U1521区间与南极西部来源的特写。
地层测井(a)与重新加工的恐龙囊的百分比(b)、玄武岩碎屑分数(c)、蒙脱石相对丰度(d)、Nd同位素数据(e)和x射线荧光扫描确定的Fe/Ti比值(f)一起显示。
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马沙莱克，j.w.，朱利，L.，塔拉里科，F。et al。南极西部大冰原解释了新近纪早期海平面的波动。自然600， 450-455(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-04148-0
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这篇文章被引用
南极东部冰盖对过去和未来气候变化的响应
自然(2022)
晚渐新世南极冰量的气候和构造驱动因素
自然地球科学(2022)
