The demise of the Late Paleozoic Ice Age has been hypothesized as diachronous, occurring first in western South America and progressing eastward across Africa and culminating in Australia over an ∼60 m.y. period, suggesting tectonic forcing mechanisms that operate on time scales of 106 yr or longer. We test this diachronous deglaciation hypothesis for southwestern and south-central Gondwana with new single crystal U-Pb zircon chemical abrasion thermal ionizing mass spectrometry (CA-TIMS) ages from volcaniclastic deposits in the Paraná (Brazil) and Karoo (South Africa) Basins that span the terminal deglaciation through the early postglacial period. Intrabasinal stratigraphic correlations permitted by the new high-resolution radioisotope ages indicate that deglaciation across the S to SE Paraná Basin was synchronous, with glaciation constrained to the Carboniferous. Cross-basin correlation reveals two additional glacial-deglacial cycles in the Karoo Basin after the terminal deglaciation in the Paraná Basin. South African glaciations were penecontemporaneous (within U-Pb age uncertainties) with third-order sequence boundaries (i.e., inferred base-level falls) in the Paraná Basin. Synchroneity between early Permian glacial-deglacial events in southwestern to south-central Gondwana and pCO2 fluctuations suggest a primary CO2 control on ice thresholds. The occurrence of renewed glaciation in the Karoo Basin, after terminal deglaciation in the Paraná Basin, reflects the secondary influences of regional paleogeography, topography, and moisture sources.

中文翻译：

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冈瓦纳中南部晚古生代冰库到温室周转的耦合地层和 U-Pb 锆石年龄约束

晚古生代冰河时代的消亡被假设为历时性的，首先发生在南美洲西部，然后向东穿过非洲并在大约 60 年的时间里在澳大利亚达到顶峰，这表明构造强迫机制在 106 年或更长时间的时间尺度上运行. 我们使用来自巴拉那（巴西）和卡鲁（南非）盆地火山碎屑沉积物的新单晶 U-Pb 锆石化学磨损热电离质谱 (CA-TIMS) 年龄测试了冈瓦纳西南部和中南部的这种历时冰消假设跨越冰河后期早期的终末冰消期。新的高分辨率放射性同位素年龄所允许的盆地内地层相关性表明，从 S 到 SE Paraná 盆地的冰川消退是同步的，冰川作用仅限于石炭纪。跨盆地相关性揭示了在巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地有两个额外的冰川-冰消期循环。在巴拉那盆地，南非冰川是准同期的（在 U-​​Pb 年龄不确定性范围内），具有三级层序边界（即推断的基准水平下降）。冈瓦纳西南部至中南部的早期二叠纪冰川 - 冰消事件与 pCO2 波动之间的同步性表明对冰阈值的主要 CO2 控制。巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地再次发生冰川作用，反映了区域古地理、地形和水分来源的次要影响。跨盆地相关性揭示了在巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地有两个额外的冰川消冰循环。在巴拉那盆地，南非冰川是准同期的（在 U-​​Pb 年龄不确定范围内），具有三级层序边界（即推断的基准水平下降）。冈瓦纳西南部至中南部的早期二叠纪冰川 - 冰消事件与 pCO2 波动之间的同步性表明对冰阈值的主要 CO2 控制。巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地再次发生冰川作用，反映了区域古地理、地形和水分来源的次要影响。跨盆地相关性揭示了在巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地有两个额外的冰川-冰消期循环。在巴拉那盆地，南非冰川是准同期的（在 U-​​Pb 年龄不确定范围内），具有三级层序边界（即推断的基准水平下降）。冈瓦纳西南部至中南部的早期二叠纪冰川 - 冰消事件与 pCO2 波动之间的同步性表明对冰阈值的主要 CO2 控制。巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地再次发生冰川作用，反映了区域古地理、地形和水分来源的次要影响。在巴拉那盆地，南非冰川是准同期的（在 U-​​Pb 年龄不确定范围内），具有三级层序边界（即推断的基准水平下降）。冈瓦纳西南部至中南部的早期二叠纪冰川 - 冰消事件与 pCO2 波动之间的同步性表明对冰阈值的主要 CO2 控制。巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地再次发生冰川作用，反映了区域古地理、地形和水分来源的次要影响。在巴拉那盆地，南非冰川是准同期的（在 U-​​Pb 年龄不确定范围内），具有三级层序边界（即推断的基准水平下降）。冈瓦纳西南部至中南部的早期二叠纪冰川 - 冰消事件与 pCO2 波动之间的同步性表明对冰阈值的主要 CO2 控制。巴拉那盆地终末冰川消退后，卡鲁盆地再次发生冰川作用，反映了区域古地理、地形和水分来源的次要影响。