松辽盆地国际大陆科学钻探:白垩纪恐龙时代陆相地质记录

过去一百年地球的气候持续变暖,未来地球可能进入两极无冰的温室气候状态。白垩纪是深时典型的温室气候时期,认识白垩纪气候对于理解过去和预测未来气候变化均有重要意义。松辽盆地国际大陆科学钻探以研究白垩纪陆地气候与环境演变、探索大规模陆相有机质富集机理为科学目标,在国际大陆科学钻探计划ICDP框架下,成为全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井。项目历时16年,以超97%的取心率获得连续完整的8187 m岩心,建立了松辽盆地陆相白垩系高精度年代地层框架,重建了松辽盆地白垩纪多时间尺度陆地气候旋回与气候事件,揭示了白垩纪湖海平面波动机理,确认了松辽盆地发生过海侵事件。松辽盆地国际大陆科学钻探推动了全球地质学家合作研究白垩纪温室气候,带动了一系列高水平学术成果的产出,为松辽盆地油气勘探可持续发展提供了重要科学支撑,产生了显著的社会效益和重大的国际与国内影响。松辽盆地国际大陆科学钻探代表了探索深时的一个具有里程碑意义的阶段。可以预见,未来借助科学钻探,人类会不断增强对深时气候环境演化等方面的认识。

松辽盆地白垩纪综合年代地层格架

白垩纪是典型的温室气候时期,也是全球大规模烃源岩形成时期,但对于温室气候背景下陆地的环境状态、气候变化、生命响应及其演化规律尚不清楚;陆相有机质及大规模烃源岩堆积与气候环境变化之间的关系还不明确。中国东北的松辽盆地发育了世界上最完整的白垩纪陆相沉积记录,烃源岩在盆地内广泛分布,是研究白垩纪陆地气候-环境变化和烃源岩形成机制的绝佳地点。但由于露头剖面沉积记录“连续性”和“完整性”较差,缺乏高精度的综合年代地层格架约束,导致松辽盆地的地层划分与对比存在较多争议,一定程度上阻碍了白垩纪陆地古气候、古环境演化的研究进程。松辽盆地国际大陆科学钻探计划实施的松科1井、松科2井和松科3井共钻取了8197 m完整且连续的白垩纪陆相地层岩心记录。本文通过综合科探井岩石地层学、生物地层学、磁性地层学、同位素年代学和旋回地层学的研究成果,建立了松辽盆地白垩纪高分辨率综合年代地层格架,为探索白垩纪陆地深时气候-环境演化及服务松辽盆地油气勘探可持续发展提供了精细的年代学证据。

鄂尔多斯盆地马家沟组中-下组合岩相古地理演化及储层分布规律

岩相古地理研究是储层刻画和油气勘探的基础。前期对鄂尔多斯盆地碳酸盐岩岩相古地理的认识成果,有效指导了奥陶系马家沟组顶部的风化壳储层勘探,已探明近万亿方储量规模。然而,限于资料和认识程度,原来的储层分布图无法满足日益深入的天然气勘探工作需求。因此,笔者基于最新的地质基础资料,综合运用岩相古地理分析和储层预测技术,通过编制马家沟组中-下组合重点层段的沉积相图和储层分布图,明确了中-下组合有利储层发育的主控因素和分布规律。研究表明:1)马家沟组中-下组合主要发育蒸发台地、局限台地和台地边缘3大相类型,以及8种亚相和16种微相;其中台内颗粒滩、微生物丘、台缘颗粒滩、含膏云坪是储层发育的有利微相。2)中-下组合白云岩储层微观储集空间主要有粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、微裂缝等,主要受控于丘滩和膏云坪沉积、准同生溶蚀作用和后期充填作用3种因素。3)马二段、马四段、马五9亚段、马五7亚段以丘滩相的粒间孔和晶间孔储层为主,马三段、马五6亚段以膏云坪的溶蚀孔储层为主。结论认为,中-下组合储层类型多样、层系多、厚度大,是下一步天然气勘探的重点层系。

克拉通盆地不同级次构造—岩相古地理编图思路与实践:以鄂尔多斯盆地早古生代为例

构造—沉积分异思想在地球内部构造地质作用与地球表面沉积响应间建立起了有机联系,可划分为不同序次系统,体现了地球系统思维。以该思想为指导编制了鄂尔多斯盆地早古生代构造—岩相古地理图。盆—山系统级次编图主要体现了不同构造—沉积分异作用对古地理面貌的控制,揭示了古地理演化的动力学机制,反映了不同时期地球深部活动在地表系统的响应;隆—坳系统级次编图揭示出海平面波动过程中不同构造单元沉积环境及充填沉积物的差异;凸—凹系统级次编图清晰展现出东部坳陷内古地貌差异引起的沉积环境分异及生、储、盖物质的分布规律与组合关系。不同级次的构造—岩相古地理图更好地解释了古地理面貌“所以然”的原因,更清晰地揭示了油气成藏物质空间分布规律及其控制因素,从而能更有效指导油气勘探实践。

杭州湾北岸现代潮滩沉积物粒度特征及其对古海平面的指示意义

对杭州湾北岸3处现代潮滩沉积物进行高精度粒度分析,查找研究区潮滩不同微相的粒度特征和差异,提取基于粒度分析的潮滩微相识别敏感指标,并将其应用到该区域的全新世钻孔潮滩沉积物中,识别钻孔潮滩沉积微相,据此建立研究区全新世早期的海平面曲线。研究表明:杭州湾北岸现代高潮滩盐沼沉积物粘土含量明显高于高潮滩下部和中潮滩,而砂含量与之相反;高潮滩盐沼平均粒径等粒度参数明显小于中、高潮滩的粒度参数;盐沼沉积物粒度频率曲线峰态宽缓,明显区别于高潮滩下部和中潮滩。上述现代潮滩微相粒度敏感指标可成功应用到钻孔潮滩沉积微相划分中,并建立了该区域全新世早期海平面曲线。曲线显示,9700~8700 cal a BP期间海平面上升约11.6 m,海平面上升速率可达1.2 cm/a。现代潮滩不同位置沉积物粒度参数的规律性差异可作为潮滩微相识别的有效指标,为古潮滩沉积微相识别和古海平面重建提供参考依据。

滇西昌宁-孟连带二叠纪碎屑岩地层:存在问题和研究进展

滇西的昌宁-孟连带被认为是古特提斯在该地区的遗迹,对研究古特提斯的演化意义重大。然而,该带中不同来源的地层单元或层序片段之间的关系非常复杂,既有时代相同而岩性迥异的层段,也有时代不同而岩性相近的层段,在很大程度上影响了人们对古特提斯演化的深入了解。一些早期建立的岩组,受露头较差、构造复杂、大化石稀少等具体条件的限制,对其所含内容的定义比较粗略,包含了不同时代、不同环境形成的岩石层段。这种情况尤以当初划归二叠系的碎屑岩地层为甚。本文对1980年代1∶20万地质填图时建立的涉及二叠纪碎屑岩地层的岩组,即中北部耿马—沧源一带的南皮河组和南部澜沧—孟连一带的拉巴组,进行了解析,并结合笔者近年来所获得的化石、沉积岩石学、碎屑锆石年龄等材料和数据、以及大量的野外观察,梳理了两个岩组所包括的不同时代和岩性的岩片,重新厘定了南皮河组的内含,论述了拉巴组为何不宜再作为一个岩组使用,并建议对拉巴组所包含的在区域上可识别的岩片,可在进一步深入研究后再予以慎重命名。

希夏邦马六十年

60年前的1964年5月2日,中国登山队10名登山队员成功登顶海拔8027m的希夏邦马峰。作为全球8000m以高的最高峰之一,希夏邦马也是一座完全位于我国境内的山峰。在这次登山过程中,中国科学院组织了希夏邦马峰科学考察,其在地质学方面取得的主要学术成果包括:(1)将区域上变质的岩石归类为希夏邦马群,并将其划分为下部的片麻岩(包括下段粗粒的片麻岩和上段细粒的变粒岩)和上部的片岩两类,相当于现今划分的高喜马拉雅结晶岩系和肉切村群浅变质岩系。同时认为,希夏邦马峰顶的岩石为上述片麻岩;(2)建立了区内显生宙地层系统,分别为上古生界港门穹群、中生界土隆群和雪拉群及新生界野博康加勒群;(3)在5800m营地附近的野博康加勒群下部砂砾岩中发现了高山栎植物化石,并据此提出了喜马拉雅山3Ma以来隆升了约3000m的认识;(4)运用K-Ar法获得的区内淡色花岗岩-伟晶岩的年龄为13~15Ma,而眼球状片麻岩的年龄为19~35Ma,表明希夏邦马形成于非常年轻的中新世。希夏邦马考察及取得的成果对后来我国喜马拉雅山其他地区的考察起到了很好的示范作用。但是,1964年登顶以后,很少再有地质学家对此山峰展开进一步的科学考察与研究。近30年来,珠穆朗玛峰及喜马拉雅地区其他山峰的研究已经基本明确,喜马拉雅由下部的高喜马拉雅深变质岩系和上部未变质的特提斯喜马拉雅沉积岩系构成,两者之间为遭受韧性伸展变形的构造岩系,即藏南拆离系。未来,应着重检查希夏邦马地区变质岩岩石性质、显生宙地层层序及区域构造特征,确定峰顶究竟是变质岩还是淡色花岗岩,并进一步研究含高山栎化石地层的时代及沉积物形成机制等。

关于黄河与河套古湖河湖关系演变的假说性分析——兼论对黄河内蒙古段生态治理的启示

黄河曾经在流经河套盆地过程中形成吉兰泰、乌兰布和、巴彦淖尔、呼包4个古湖,且在高湖面时期连成统一的“河套古大湖”,其后4湖分离并分别演绎了自己的河湖关系。在研习前人相关成果基础上,通过建立整体假说性解释框架,试图按照历史顺序与逻辑顺序统一的要求对该河段河湖关系的演变过程进行重建,并为与之相关的生态系统的治理提供借鉴。研究认为:主河道构建是黄河主动实施填湖、建堤、造槽并“甩湖”的过程与结果;冲积扇是黄河填湖的主要模式,而冲积扇顶附近凸起则是湖口淤塞、移动并最终筑成黄河自然堤的主要原因;巴彦木仁与磴口两地控制点对形成鄂尔多斯一侧黄河主河道起到了关键性作用;黄河西派在高湖面期间从巴彦木仁湖口注入吉兰泰-乌兰布和古湖,与从北面入湖的黄河水共同促成贺日木西尼古砂嘴及其延伸砂脊生长,并在低湖面期将这两个湖分离。基于对所述黄河历史过往的认识,须尽可能立足高效集成利用有限水资源这一观念,将减灾与适度重造沿河湖泊和绿洲结合,营建可持续的内蒙古段黄河生态体系。

大渡河上游苟家山大型堆积体沉积特征及古气候意义

大渡河上游第四纪大型堆积体蕴含了丰富的河流地貌演化和气候变化信息。以苟家山大型堆积体为研究对象;通过实地沉积学调查和室内试验;对堆积体的粒度特征、沉积特征、形成时代及孢粉成分等进行了综合分析。结果表明:(1)苟家山堆积体由湖相、河流相和泥石流相沉积物组成;(2)光释光测年结果显示堆积体形成于距今16.4±1.6ka。(3)对不同沉积相中小于2mm粒径的组分进行粒度试验发现;泥石流相和河流相细颗粒运移方式以推移和跃移为主;湖相细颗粒运移方式以跃移和悬移为主;(4)孢粉测试结果显示;距今16.4±1.6ka以来研究区气候可能经历了温暖湿润-冷干-温暖湿润的变化。

滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系层序地层与沉积演化特征

根据三维地震、测井及钻井取心等资料,结合Vail的层序划分方案,在滨里海盆地东缘北特鲁瓦油田石炭系碳酸盐岩台地内识别出7个地震层序界面及7个钻井层序界面,并将KT-Ⅰ油层组划分为3个半三级层序,KT-Ⅱ油层组划分为3个三级层序。纵向上层序格架内沉积环境由开阔台地、局限台地至蒸发台地演化。根据研究区层序格架内的古地貌恢复及沉积演化研究,将研究区古地貌—沉积演化划分为3个阶段:台地初始隆坳分异期(SQ2-SQ3层序)、差异抬升与沉积分异定型期(SQ4层序)及继承发育期(SQ5-SQ7层序)。进一步分析认为,层序格架控制下的隆坳格局分异控制了白云岩亚类在平面上的分布,低部位以泥晶云岩—膏盐岩组合和泥晶云岩—泥晶灰岩组合为主,主要为潟湖相沉积;而高部位则以泥粉晶云岩、细粉晶云岩和残余颗粒泥晶云岩为主,发育云坪相及云化颗粒滩相沉积。结果表明,区内KT-Ⅰ油层组沉积期并非前人认为的西高东低剥蚀后沉降充填,而是继承性差异沉降的结果,古地理格局总体具有“东台西槽、北高南低”特征,其始终控制着有利相带和优质储集层的发育展布。这一认识对滨里海地区油气勘探开发战略选区具有重要的指导作用。

华夏造山系元古宙-早古生代洋板块地层分布与演化

本文按洋板块地层理论与方法,系统收集和梳理了华夏造山系元古宙-早古生代与洋壳生成扩张和俯冲消亡遗存的洋壳残块和洋盆建造(称之为洋板块地层)共96处,均有测年和岩石地球化学分析数据控制,主要包括洋脊、洋岛和洋内弧3类洋壳的火成岩建造,以及海山、远洋深海和海沟3类洋盆内的沉积建造。本文还对洋盆汇聚俯冲的直接产物-陆缘弧和叠加在裂离地块上的火山弧建造(非洋板块地层)系统收集梳理了85处,其中59处有测年和岩石地球化学分析数据控制,26处无测年与地球化学分析,但有实测剖面控制。笔者对上述181处中的39处进行了野外实地考察和相关样品采集与分析。在上述所获大量资料的基础上,本文主要以图解形式展示了华夏造山系元古宙-早古生代主要洋板块地层分布与构造演化历程。横向上将华夏造山系划分为江绍-郴州-钦防对接带(主要含陈蔡-龙游、神政桥-神山、鹰扬关和糯垌4个含蛇绿岩残块增生楔,以及绍兴-兰溪增生弧和钦防残余洋盆)、武夷-赣州多岛弧盆系(主要含罗霄弧、赣州弧间盆地、北武夷弧和南武夷弧以及南平-宁化构造混杂岩带)和东南沿海多岛弧盆系(主要含龙泉-政和-大埔、贵子-石窝2个含蛇绿岩残块增生楔,以及伴生的云开地块-弧、粤南弧-弧背盆地和东南沿海地块);纵向上据洋板块地层和相关火山弧时空分布,从老至新划分出华夏造山系(华南洋)的7个构造演化阶段:(1)约1800~1200 Ma,洋盆拉张形成期;(2)约1200~820 Ma,洋盆扩张与汇聚转换期;(3)约820~635 Ma洋盆汇聚俯冲、弧-弧和弧-陆增生峰期;(4)约635~541 Ma洋盆汇聚与扩张转换期;(5)约541~458 Ma洋盆扩张期;(6)约458~443 Ma洋盆汇聚俯冲、弧-陆增生峰期;(7)约443~420 Ma洋盆关闭与陆-陆碰撞、残留洋(海)期。

青藏高原南部玛不错湖面变化及其对气候环境的指示

青藏高原藏南谷地中部的玛不错湖位于印度夏季风和西风影响区内,对气候变化响应敏感。不同年份相同时相的遥感影像反映了湖面的变化特征,是探究区域气候变化的重要对象。湖岸堤和湖成阶地沉积物记录了湖面水位变化的历史,可帮助认识区域古气候的变化和定量重建湖面波动。本文运用ArcGIS遥感解译、AMS ^( 14)C测年和DEM等方法确定玛不错北岸湖岸堤的高程和湖岸阶地的年代,结合湖成阶地剖面的沉积序列指示的湖面变化过程,重建晚更新世以来玛不错湖面的变化过程。S_(7)-S_(4)湖岸堤阶段,14256~13984 a BP之前,玛不错与其南侧的嘎拉错、多庆错为一体,是一个统一的大湖。S_(7)→S_(4),湖平面总体上呈逐渐下降的趋势,玛不错与多庆错、嘎拉错先后分离形成独立湖泊。S_(4)→S_(3)阶段,湖面逐渐上涨,分离的玛不错与嘎拉错重新连为一体,但这个过程持续时间比较短暂。S_(3)-S_(1)阶段,14256~13984 a BP之后,玛不错成为一个独立的湖泊。S_(3)→S_(1)阶段,湖面整体上呈逐渐下降的趋势。综合来看,晚更新世以来玛不错湖面经历了高→低→高→低的变化过程,湖面升降变化主要受区域大气降水和冰川融水的控制,反映了印度季风的强弱变化和全球气候的变化。近十年来遥感解译的湖面变化显示,玛不错2013-2015年期间呈萎缩状态,2016-2018年期间呈扩张状态,反映近年来青藏高原藏南谷地中部的气候有向暖湿化发展的趋势。该认识对于全球气候变暖背景下青藏高原气候环境变化趋势研究领域提供了新的参考。

桂东北D/C界线沉积特征及对台盆相间演化的启示

台盆相间是桂东北泥盆纪和石炭纪沉积的重要特色,而D/C界线又是台盆相间沉积最突出的一个时段之一。文章回顾并评述了桂东北D/C界线的研究历程、相序划分、主要代表剖面,认为桂东北D/C界线可划分为碎屑岩相序和碳酸盐岩相序以及它们的过渡类型。通过对20条典型剖面的岩性组合特征对比,恢复了桂东北D/C界线海平面相对下降期的岩相古地理,结果显示桂东北在该时期主要存在柳州、桂林两大台地以及多个小型台地,台地间普遍发育快速相变的台沟、盆地沉积,石炭纪初期海水变浅,台地分布范围显著扩大,江南古陆供给增强,台盆相间格局迅速发展。为了进一步探讨桂东北D/C界线的演化过程和背后的控制因素,文章分析了广西整体的台盆相间演化的阶段性、同沉积构造作用以及海平面变化的影响,梳理了台盆相间演化过程中沉积环境分异与构造运动-海平面的关系,认为在滇黔桂裂谷盆地在持续断陷发展的前提下,桂东北D/C界线沉积分异的主要原因可能是受冈瓦纳大陆冰川形成与消融导致的海平面异常波动,以及柳江运动引发的局部同沉积断陷强度差异变动影响,且构造和沉积要素在D/C界线的耦合作用达到最强,最终促进桂东北台盆相间格局在D/C界线达到鼎盛。在此模式下,可以将台盆相间的演化划分为4个阶段,早泥盆世中期—晚期为台盆相间格局的孕育期,早泥盆世晚期—中泥盆世晚期沉积开始分异,为台盆相间格局的发展期,晩泥盆世—早石炭世台-盆出现强烈分割,海平面异常下降和柳江运动同时作用于沉积,为台盆相间格局的鼎盛期,早石炭世之后,台盆相间沉积维持了一定时期的强度,晚石炭世开始海水逐步恢复正常后台盆相间逐渐减弱,为台盆相间格局的衰退期。

东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯洋向北初始俯冲的沉积响应,而格曲组与下伏地层之间的角度不整合关系记录了古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲这一构造事件。

华南晚中生代大陆变形、深部过程及动力学

受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成果,以构造解析为主线,深-浅结合,在华南识别出与古太平洋板块俯冲相关的中晚侏罗世弧背缩短和白垩纪弧后伸展系统,厘定了二者的时空格架和叠加改造关系。弧背缩短系统以扬子中部的隔档-隔槽式褶皱、深部多层滑脱和双重逆冲推覆构造为特征,具SE向NW的逆冲扩展变形规律,与古太平洋板块的前进式俯冲有关。白垩纪主体以大陆伸展为主,经历了伸展和挤压变形交替,并伴随着岩浆活动的爆发、迁移和停止,其可能与板片俯冲动力学变化有关。在此基础上,我们分析了白垩纪岩石圈长距离伸展的深部过程及浅表响应,提出了岩石圈随深度变化的分层差异伸展模式。自下而上,从岩石圈地幔到上地壳,应变近一致地表现为(W)NW-(E)SE伸展,反映了垂向变形一致性。可能的垂向应力传播过程:板片后撤诱发长距离地幔流,其在岩石圈底部形成剪切牵引应力,促进下岩石圈地幔被动拉伸;上岩石圈地幔局部发育强应变剪切带,作为应力传播构造,其可有效加强壳-幔间剪切,促进下地壳韧性拉伸,将下地壳和岩石圈地幔的变形关联。我们认为岩石圈伸展、板片后撤和地幔流形成了三位一体的动力学耦合系统,将华南岩石圈长距离伸展的驱动力归结为:(1)古太平洋俯冲带海沟后撤和板片回卷诱发的远程效应,和(2)地幔流在岩石圈底部施加的剪切牵引应力。

希夏邦马峰地区三趾马化石对古高度和古环境重建的厘定

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原隆升过程研究起到了非常重要的作用。本文研究了采集自希夏邦马峰地区吉隆盆地的三趾马新材料,其形态特征包括:门齿唇侧无纵沟;上颊齿原尖圆、小,无次尖收缩,褶皱较弱;下颊齿双叶近圆形,双叶谷浅,宽U形,外中谷在前臼齿中浅。这些特征与原来在吉隆盆地发现的福氏三趾马(Hipparion forstenae)的鉴定特征完全一致。自三趾马在晚中新世初期从北美迁入旧大陆以后,在众多的地点都有非常繁盛的三趾马动物群分布,其中的三趾马通常有多个种共存。然而,青藏高原腹地目前已知的三趾马动物群中均只有一种三趾马存在,这种现象非常罕见。在现代青藏高原,物种数量会随着海拔升高而发生变化,在中等海拔地段物种丰富度最高,在2500m以上的高海拔地区显著下降。本文通过高原腹地与泛第三极地区的青藏高原南缘、北缘、以东及以西区域三趾马物种多样性的比较,结果表明这一现象是青藏高原在新近纪时期的强烈隆升导致的特殊地形与气候环境所致。

末次冰期东海嵊山岛黄土粒度端元分析及其环境意义

【目的】东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。【方法】在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海岛屿典型风尘黄土剖面(嵊山岛黄土)的粒度分析,开展了粒度组成的端元分析,探讨了其蕴含的古环境信息。【结果与结论】嵊山岛黄土沉积可提取出3个粒度端元(EM1~EM3),进一步分析发现EM1可能代表通过高空西风气流传输的远源黏粒组分,EM2可能代表以浮尘形式远距离悬浮搬运并随风力减弱而沉降堆积的细粉砂组分,EM3可能代表冬季风驱动下的近地表短距离搬运堆积的粗粉砂组分。粒度端元分析结果表明,高空西风输送的黏粒端元组分和远距离悬浮运移的浮尘端元组分可能是沉积剖面主要粉尘来源;综合年代学结果、百分频率磁化率和颗粒中值粒径等参数分析,认为东海嵊山岛黄土沉积过程在MIS3阶段先后经历暖湿—冷干—暖湿的旋回波动;并且,所记录的MIS3阶段气候波动以及MIS2阶段末次冰盛期和冰消期的古环境变化同深海氧同位素和古海平面变化趋势相对应,说明东海陆架区域该时期环境演变与全球性气候波动相协同。

西藏当雄错盐湖碳酸盐沉积环境及其地质意义

西藏当雄错盐湖是一个碱性的富锂、硼资源盐湖,对其碳酸盐沉积物的研究有助于了解盐湖形成过程中沉积环境的变化以及锂、硼资源的富集过程。为此,本文从当雄错盐湖碳酸盐剖面自上而下采集了31件样品。对这些样品开展了铀系年龄、XRD、主-微量元素、碳-氧同位素测定以及介形类的鉴定分析。铀系年龄结果表明剖面沉积开始于(3788±120)a BP,结束于约2220 a BP。碳酸盐沉积的微量元素和稀土元素特征表明,其沉积水体为缺氧、还原环境下的咸水环境,沉积物形成于干旱、寒冷的气候环境,湖泊水体具有半开放-半封闭性质,但封闭程度较高。约3430 a BP时,当雄错水体盐度发生了较大改变。结合沉积物中介形类Candona gyrongensis的出现和沉积物的碳氧同位素特征,推测有地下淡水注入导致湖泊水体变淡和还原性减弱。当雄错水体的盐度在2220 a BP之前仍相对较低,湖水浓缩达到盐湖阶段的时间在2220 a BP以后。

西藏聂拉木亚汝雄拉晚中新世化石及其古环境意义

西藏聂拉木亚汝雄拉南坡保存有较厚的新生代达涕古湖盆沉积物,并产出晚中新世晚期福氏(垂鼻)三趾马(Hipparion(Cremohipparion)forstenae)化石,是研究青藏高原喜马拉雅地区新生代隆升与环境变迁的重要区域之一。目前对喜马拉雅山脉代表性新生代沉积盆地的地层与古脊椎动物化石的研究工作主要集中在札达和吉隆盆地,对达涕古湖盆的研究程度仍很低。2020年,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所组织的第二次青藏高原综合科学考察研究古生物分队,对聂拉木亚汝雄拉地区开展中-新生代地层与古生物调查,在新近纪地层中采集到一小批脊椎动物化石,包括鲤科咽齿、犀类、有蹄类和鼠兔类。其中,鼠兔类化石归属于艾氏拟美兔(Bellatonoides eroli),这是该属在青藏高原地区的首次发现,指示其产出层位的生物地层年代不会晚于晚中新世早期(灞河期)。根据哺乳动物化石,目前可从亚汝雄拉剖面中识别出两个不同的层位和年代,即上部湖滨相地层产福氏(垂鼻)三趾马,其年代为晚中新世晚期(保德期);下部湖相地层产艾氏拟美兔,其年代可能为晚中新世早期(灞河期)。此前艾氏拟美兔发现于土耳其安卡拉(Ankara)和我国内蒙古中部地区中中新世晚期-晚中新世早期的地层中,通常与灵长类及其他森林型哺乳动物共同出现;福氏(垂鼻)三趾马分布于西藏吉隆和山西保德晚中新世晚期地层中,被认为适应于开阔生境,海拔分布不超过2900m。化石证据显示聂拉木达涕古湖盆在晚中新世早期至晚期的古海拔可能比现代高度低了近2000m,古植被类型存在从晚中新世早期的森林到晚中新世晚期的森林草原环境的转变,整体上晚中新世亚汝雄拉的古环境远比现代要适宜得多。

柴达木盆地古近系下干柴沟组上段碎屑锆石U-Pb测年及盆山耦合探讨

柴达木盆地被祁连山、阿尔金山及昆仑山所环绕,盆地古近系下干柴沟组(E32)地层独特的岩性和沉积格局指示了复杂盆山体系和源区多样成因。本文选取了盆地内部不同构造带5口钻井下干柴沟组的中粗砂岩样品,利用碎屑锆石U-Pb定年等分析方法对柴达木盆地进行了构造、物源系统分析。研究结果表明,位于祁连山前的XX-1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2692~156Ma之间,主要峰值年龄为448Ma和249Ma,L6-1井样品锆石年龄介于2693~220Ma之间,主要峰值年龄为499Ma和415Ma;位于盆地西部沉降中心内部的YIT-1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2796~266Ma之间,主要峰值年龄为423Ma和255Ma;阿尔金山前的N-105井样品下干柴沟组锆石年龄介于2481~242Ma之间,主要峰值年龄为422Ma和259Ma,N-109井样品锆石年龄介于2638~228Ma之间,主要峰值年龄为444Ma和246Ma。通过与主要源区年龄对比可知,盆地不同构造带下干柴沟组的物源差异较大,靠近祁连山前的XX-1井、L6-1井的物源主要来自于祁连山内部;位于阿尔金山前相邻的N-105、N-109井物源主体来自于阿尔金山内部,但N-109井存在祁连山物源贡献;柴西坳陷内部YIT-1井物源受祁连山及东昆仑共同控制。物源分析结果表明祁连山在古近纪已大规模隆升,并且作为青藏高原北部边界为柴达木盆地持续提供物源;阿尔金山及昆仑山在下干柴沟组沉积时期已经形成雏形,但并未大规模隆升,造成了山前带复杂的物源体系。