松科2井早白垩世沙河子组孢粉组合及其古气候意义

为探讨黑龙江省安达市松科2井深层(3395.46~3901.35 m)地层的时代特征,分析地史时期的古植被及古气候条件演变,利用孢粉学方法对松科2井进行研究。结果显示,研究井段可划分为Leiotriletes sp.-Cyathidites australis-Chasmatosporites sp.孢粉组合(3832.94~3901.35 m)和Klukisporites triangulus-Aequitriradites sp.-Pristinuspollenites sp.孢粉组合(3395.46~3613.62 m),孢粉组合指示的地质时代为早白垩世欧特里夫期(Hauterivian)—巴列姆期(Barremian)早期,可作为松辽盆地沙河子组上部生物地层学对比的标志;此外,孢粉组合反映的植被类型演化规律是针叶林、灌草丛—常绿阔叶林—针叶林、灌木丛—针阔叶混交林,揭示研究区沙河子组后期气候带演替规律是暖温带—南亚热带—暖温带—温带,气候干湿变化规律为湿润—半湿润—湿润—半湿润。

典型岩溶高原边缘夷平面沉积特征及古气候环境——以湘西洛塔及贾坝剖面为例

文章对云贵高原边缘洛塔期(洛塔剖面)和召市期(贾坝剖面)夷平面风化壳进行粒度、磁化率、孢粉等方面的研究,探索其沉积特征及古气候响应。结果显示:洛塔剖面和贾坝剖面风化壳都以黏土和不等粒砂为主,但洛塔剖面岩性和粒度变化比较明显,为杂色黏土质粉砂和粉砂质黏土互层,夹一层砂砾石;贾坝剖面岩性和粒度相对稳定,主要为粉砂黏土。洛塔剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值整体较高,但变化幅度小且快,贾坝剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值相对波动较大,由此推断两条剖面所揭示的沉积环境都整体湿润,但贾坝剖面显示出小的干燥波动,即洛塔期夷平面风化壳沉积时期气候为温暖湿润型,召市期夷平面风化壳沉积时期气候为温凉干燥型,这与孢粉中大量水龙骨属(Polypodium)、松属(Pinus)指代的气候意义相同。对比孢粉组合及前人资料,推测洛塔剖面风化壳可能为新近纪早期开始形成,该夷平面可能形成于中新世,而贾坝剖面可能形成于第四纪早期,该夷平面可能形成于更新世。

四川盆地东北部中—晚侏罗世沉积环境与古气候

【目的】侏罗纪是典型的温室气候时期,期间存在着气候长期变化和短期波动,且在陆相盆地有响应。我国同期发育多个大型陆相盆地,但各个盆地中的记录有差异,本文试图对四川盆地东北部沉积环境及古气候变化做较为细致的刻画。【方法】基于该地区中—上侏罗统陆相红层的野外详细观察,开展了显微碎屑组分统计分析,碳—氧同位素分析,二氧化碳浓度重建等研究。【结果】下部岩性以红棕色泥岩为主,向上绿灰、浅灰色长石类砂岩增多;沉积环境单元分为曲流河、湖泊和古土壤;相序上表现为中侏罗统沙溪庙组以低砂泥比的曲流河泥岩为主,常土壤化改造形成古土壤相,上侏罗统遂宁组下部湖泊泥岩和粉砂岩占优,遂宁组上部和蓬莱镇组演变为高砂泥比的曲流河,岩性变粗地层变厚;相对于川西和川中地区,川东北地区沉积环境单元和相序较为单一。依据F/Q和F/L指数,将研究区中—晚侏罗世气候变化分为半干旱—干旱两个半旋回,分别对应下沙溪庙组、上沙溪庙组+遂宁组下部、遂宁组上部+蓬莱镇组。二氧化碳浓度变化指示中侏罗世相对温凉,晚侏罗世早期转为温暖,中—晚期属于高温炎热气候,与全球同期古海洋气候格局相似。【结论】总体而言,四川盆地东北部中—晚侏罗世属于温凉—温暖的干旱—半干旱气候,与四川盆地其他地区相似,但晚侏罗世中—晚期东、西部可能存在高温炎热与半湿润间断的差异。

古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制——以川中地区龙王庙组为例

【研究目的】阐明古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制机制,对明确储层成因和分布规律具有重要意义。【研究方法】以川中地区龙王庙组为例,在沉积相及层序地层分析的基础上,通过全井段取心的碳氧同位素、主量和微量元素测试,恢复了海平面和古气候变化并开展了综合讨论。【研究结果】龙王庙组主要发育云质潟湖、滩间海、颗粒滩和云坪4种沉积微相,可清晰识别可区域对比的两个四级层序。龙王庙组的δ^(13)C具有两个变化周期,指示两次海平面升降,这与Al_(2)O_(3)、TiO_(2)、B和V元素变化所反映的古水深变化一致。碳和氧同位素估算的古海水Z值和温度,以及Mg、Ca良好的相关性,共同反映干旱炎热气候和亚热带海洋环境;MgO/CaO、MnO_(2)、Fe_(2)O_(3)/MnO_(2)和Al_(2)O_(3)/MgO的规律性变化,指示两个层序早期的气候短暂过渡为温暖潮湿;Sr/Ba值反映沉积晚期海水盐度明显增高。【结论】气候温暖潮湿和海平面快速上升期形成海侵体系域;气候炎热干旱时,颗粒滩和云坪快速沉积构成高位体系域。高位域上部的滩—坪体系是优质储层的物质基础,在海平面下降和干热气候控制下发生的早期溶蚀和白云化作用是储层改善的关键。

珠三坳陷文昌B凹陷古近系文昌组——恩平组古气候特征

古气候对有机质的生产和保存具有重要的作用,对烃源岩的发育至关重要,而温暖湿润的古气候条件通常被认为有利于优质烃源岩的形成。古近系文昌组及恩平组是珠三坳陷文昌B凹陷内最重要的烃源岩发育层段,恢复其沉积时期的古气候对凹陷内烃源岩优选有着至关重要的作用。本文选取文昌B凹陷WB-1、WB-2井泥、页岩样品,通过分析孢粉组合与主微量元素数据以得到沉积时期的古气候特征。孢粉组合特征表明凹陷内文昌组—恩平组烃源岩沉积时期气候整体为热—亚热带,湿润—半湿润;主微量元素证据中,古气候敏感性元素Sr/Cu及CIA指标进一步证实了这一时期气候温暖湿润的特性,特别是Mn/Mg及Rb/Sr比值强调了文二段沉积时期气候条件最为温暖湿润。因此,文二段沉积时期被认为是文昌B凹陷优质烃源岩发展的最佳时期。

南海北部IODP U1500B孔早-中中新世沉积物元素地球化学特征与源区古气候浅析

通过南海北部IODP U1500B钻孔岩芯中1262.6~1288.3 m沉积物的元素地球化学分析,还原中新世早-中期(20~14 Ma)中国西南地区的气候与环境演化历史。沉积物中稀土元素分析结果显示其物源区主要为中国西南的云贵高原,主量元素比值、CIA、PIA、C值、Sr/Cu以及主成分分析结果共同指示早-中中新世沉积物源区化学风化强烈、气候温暖湿润的特征。中国西南地区距今17 Ma以来的气候基本上与全球一致,但17 Ma之前与全球寒冷干燥的状况并不相同。这可能与晚渐新世-早中新世青藏地区的强烈隆起有关:高原隆升导致南亚季风大大加强,使中国西南地区在早中新世(20~17 Ma)更加温暖湿润(尽管这段时间南亚季风在全球变冷的影响下有略为减弱的趋势);17~14 Ma,南亚季风的增强持续影响中国西南地区,此时全球气候也处于中中新世气候适宜期(MCO),两者气候变化趋势一致。

鄂尔多斯盆地盐池地区延安组孢粉组合的发现及其古气候意义

为恢复鄂尔多斯盆地盐池地区早—中侏罗世古气候,重建古环境,对宁东2井进行孢粉分析和黏土矿物测试,建立孢粉组合、孢粉谱。延安组下部为Inaperturopollenites-Psophosphaera-Protopinus组合,地质年代为早侏罗世托阿尔期晚期;延安组上部为Cyathidites-Deltoidospora-Cycadopites组合,地质年代为中侏罗世早期,下/中侏罗统界线位于钻孔2144.5~2153.0 m之间。据孢粉谱建立的古气候和古植被得出,早侏罗世托阿尔期晚期为暖温带半湿润型气候,植被类型为针叶林,中侏罗世早期总体为亚热带湿润型,植被面貌有早期的针阔叶混交林-草丛型向晚期的针叶林-稀草型转变。两组合总体上反映的早侏罗世托阿尔期晚期至中侏罗世早期湿度由半湿润向湿润转变,温度由低向高转变,孢粉谱所指示的气候变化趋势与黏土矿物指标所反映的气候变化趋势一致。气候的转变对该地区聚煤作用有着明显的促进作用。

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候演化——以永浅1井为例

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候研究对揭示该时期盆内的沉积格局、重建古地理及油气形成与演化具有重要的理论和实践意义。本文以四川盆地中部永浅1井的47件泥岩样品为研究对象,通过主微量元素的变化特征恢复研究区沙溪庙组沉积期的古环境与古气候演化过程。研究结果表明,Sr/Ba比值、Rb/K_(2)O比值、Ca/Mg比值和Ca/(Ca+Fe)比值指示川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期整体为淡水环境,但在沙溪庙组一段沉积中、晚期出现了短暂的水体盐度升高;V/(V+Ni)比值、U/Th值、V/Cr比值与Ni/Co比值指示沙溪庙组沉积期整体为间歇暴露的浅水氧化环境,局部为弱氧化或还原环境;C值、CIA值和Rb/Sr比值等指标显示,沙溪庙组沉积期古气候总体为温暖湿润的气候环境,但期间发生波动性干旱,在温暖湿润和半干旱—半湿润之间频繁波动。多元地球化学参数为川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期的古气候演化和区域性古气候对比提供了新的证据。

松辽平原典型黑土区不同土壤结构的古气候背景与黑土成因机制

黑土成因机制研究是理解黑土形成演化过程的基础,更是加强黑土地保护和可持续利用的关键。以松辽平原典型黑土区吉林梨树县LZK-4钻孔为研究对象,基于粘土矿物学、元素地球化学、^(14)C、光释光测年等手段,重建了梨树县晚更新世中期以来的古气候演化序列,揭示不同土壤类型的古气候背景,解析了典型黑土的气候成因机制。结果表明:①研究区典型黑土形成于晚全新世,底界年龄为2452 cal.a BP;②LZK-4钻孔揭示了黑土层—灰白色粘土层—褐黄色粘土层的垂向结构,气候总体变化趋势由温湿向干冷转化;③研究区典型黑土主要形成于晚全新世寒冷干旱的气候条件。本研究有助于理解松辽平原梨树地区典型黑土的形成演化过程,为黑土资源的开发、利用和保护提供科学依据。

甘肃北山地区早白垩世古气候定量研究:基于爬行动物C-O同位素分析

为定量查明甘肃省北山地区早白垩世古气温、古降水量等重要古气候指标,在酒泉盆地东北缘北山地区下白垩统采集了恐龙牙齿、鳄类牙齿和龟类背甲有效样品。笔者通过化学实验从牙釉质和龟甲中获取了生物磷灰石,提纯并测得了磷灰石中磷酸根的δ^(18)O_(P)值(‰,V-SMOW)、碳酸根的δ13CC值(‰,V-PDB)。禽龙类牙齿牙釉质的δ^(18)O_(P)值(‰,V-SMOW)为14.627‰~22.137‰,平均值为17.634‰;角龙类牙齿牙釉质的δ^(18)O_(P)值(‰,V-SMOW)为15.532‰~22.668‰,平均值为18.225‰;兽脚龙类牙齿牙釉质的δ^(18)O_(P)值(‰,V-SMOW)为16.915‰~20.763‰,平均值为18.925‰;鳄鱼牙齿牙釉质的δ^(18)O_(P)值(‰,V-SMOW)为16.619‰;龟类背甲δ^(18)O_(P)值(‰,VSMOW)为15.106‰~16.627‰,平均值为16.061‰。禽龙类牙齿牙釉质的δ13Cc值(‰,V-PDB)为-6.477‰~-1.852‰,平均值为-5.274‰;角龙类牙齿牙釉质的δ13Cc值(‰,V-PDB)为-5.609‰~-2.495‰,平均值为-4.051‰。根据O同位素数据计算得出全年平均古气温为(19.5±3.2)℃,根据C同位素数据计算出全年平均降水量为(605±151)mm/y,表明酒泉地区早白垩世为暖温–亚热带的干燥森林气候,以半干旱–干旱环境为主。

成都平原河流阶地的发育及其对古气候和新构造运动的指示

为了研究第四纪以来成都平原古气候变化规律和新构造运动特征,对成都平原岷江水系河流阶地序列,年代格架,不同地质时期的孢粉组合特征和T4剖面上网纹红土的地球化学特征等进行了深入研究。通过收集大量存量资料,辅以少量野外查证工作,结合地质、地貌和年代学资料,厘定了成都平原岷江水系5级河流阶地,T5至T1拔河分别为98~127 m、59~79 m、36~52 m、4~10 m、2~5 m,形成时代分别为925±92 ka、722±77 ka、462±46 ka、30.13±2.86 ka、9.0 ka,其中T5、T4、T3、T2为基座阶地,发育受构造运动和气候变化共同驱动,可作为第四纪以来成都平原东缘龙泉山背斜南段隆升的地貌标志,T1为堆积阶地,发育主要受气候变化驱动;孢粉组合特征反映第四纪以来成都平原以森林草原植被为主,气候整体具由偏暖偏湿向温干变化的趋势;阶地资料揭示第四纪以来龙泉山背斜南段经历了四次间歇性隆升,隆升高度达127 m,早更新世中期龙泉山背斜南段隆升速率为0.089~0.335 mm/a,早更新世晚期隆升速率急剧下降至0.027~0.165 mm/a,然后呈现出逐渐升高的趋势,到晚更新世—全新世隆升速率上升到0.133~0.322 mm/a;龙泉山背斜南北段存在差异隆升,北段的隆升速率和隆升幅度明显大于南段,在现代地貌上表现为龙泉山北段以低山为主,南段向低山丘陵过渡。

辽南石河黄土剖面磁化率特征及古气候意义

通过对石河黄土采样和进行磁化率测试分析,结果表明,260厘米至140厘米的深度范围内,磁化率显示出显著的波动。特别是在270厘米深度处,磁化率降至最低点,而在20厘米深度处则达到最高值。揭示黄土层开始沉积时,当时的气候条件呈现出较为干燥和寒冷的特点。根据模拟古气温和古降水的回归计算得出本区的古气温介于5.0℃~10.4℃之间,整体平均温度为7.9℃;古年均降水量介于362.0mm~621.4mm之间, 年均降水量记录为499.7 mm,这一数值低于当前的气候条件下的降水量,反映石河黄土沉积整体气候是干冷少雨的。

藏东贡觉盆地白垩纪末期风成沉积组合及其古气候和古地理意义

晚白垩世,东亚地区风成沉积分布广泛,具有显著的纬向分带特征,然而,与华南地区处于相同古纬度的青藏高原中部地区却鲜有风成沉积的报道。近年来,前人依据磁性地层学研究结果将藏东贡觉盆地原古近纪风成沉积时代重新厘定为白垩纪末期,这为研究该时期青藏高原隆升前的古地理和古气候条件创造了新的契机。通过野外剖面考察/实测、样品薄片偏光显微镜岩矿鉴定、扫描电子显微镜观察和能谱分析等,本研究对贡觉盆地贡觉组风成沉积序列、风成界面和沉积体系开展了详细研究。研究结果表明,贡觉盆地风成沉积组合主要位于贡觉组底部,集中分布在盆地西缘,主体由沙漠、冲积扇与河流沉积组成。其中,风成沉积以大型槽状层理、楔状层理和高角度板状交错层理为特征,层系中可见典型的颗粒流层、颗粒飘落层和风成沙波层,层面上可见风成波痕。风成砂岩中的碎屑颗粒以中、细砂为主,普遍表现出高结构成熟度和高成分成熟度特征,石英颗粒边缘具有“沙漠漆”结构。扫描电镜下,石英颗粒表面发育典型的新月形和碟形撞击坑,很好地指示了风成沉积成因。垂向上,风成沉积组合中显示出明显的下部风成与水成沉积交互、中部风成沉积主导、上部水成沉积增多的沉积序列特征,反映了干旱气候背景下突发性的降水/洪水引发地下水位的波动。认为贡觉盆地白垩纪末期风成沉积的形成演化与冈底斯山晚白垩世隆升形成的“雨影”效应密切相关,同时也与全球马斯特里赫特中期升温事件存在着一定联系。研究结果对于理解白垩纪末期青藏高原隆升前的古地理格局和古气候条件具有重要意义。

内蒙古西乌旗地区中——晚更新世孢粉记录及其古气候意义

为重建内蒙古西乌旗地区巴音华盆地中—晚更新世之交古气候,探讨其变化规律及对全球古气候的响应,对该盆地ZK03钻孔和ZK04钻孔孢粉化石进行系统鉴定,利用有序聚类分析划分孢粉组合,结合共存因子分析法对孢粉组合定量化建立研究区的古气候参数值。鉴定出孢粉68个科属,自下而上划分出(Ⅰ)松属(Pinus)-桦属(Betula)-香蒲属(Typha)孢粉组合;(Ⅱ)栎属(Quercus)-麻黄属(Ephedra)-蒿属(Artemisia)孢粉组合;(Ⅲ)莎草科(Cyperaceae)-香蒲属(Typha)-水龙骨科(Polypodiaceae)孢粉组合。其中,组合Ⅰ、组合Ⅱ时代为中更新世,组合Ⅲ时代为晚更新世。植被类型经历了阔叶林-草原型兼有少量针叶林→阔叶林-草原型→稀树-草原型的转变。古气候经历了由相对温暖的湿润型气候到相对温凉的半干旱型气候再到相对温暖的湿润型气候的3期转变,各期分别对应的年均气温和年降雨量在数值上也体现了由高到低再到高的变化过程。其中,在中更新世/晚更新世之交,气候经历由凉到温的变化趋势,与格陵兰冰芯氧同位素所指示的全球平均温度变化趋势相耦合。

辽河平原东部黑土剖面孢粉组合及其时代和古气候意义

对辽河平原东部黑土剖面PM25中0~1 m开展孢粉分析,根据孢粉百分含量变化将化石自下而上划分为两个孢粉组合,其中PM25-1孢粉组合以Spiraea-Artemisia-Sanguisorba-Rosa-Echinate Asteraceae为主,气候由冷干向暖湿转变;PM25-2孢粉组合以Pinus-Cyperaceae-Chenopodium为主,指示了气候由暖湿向冷干转变.结合^(14)C测年数据,辽河平原东部黑土主要形成于1.355 ka以来的中世纪暖期.

滇东北会泽地区南华系沉积相与古气候特征——来自元素地球化学的证据

通过资料收集、剖面测制、岩矿鉴定、主微量元素分析、特征指数参数对比、沉积相综合建模等一系列工作,对滇东北会泽地区南华系沉积环境和古气候进行了探讨.该区南华系自下而上出露澄江组和南沱组,二者均为陆源碎屑岩系,呈平行不整合接触.澄江组主要包括粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、细粒石英杂砂岩和岩屑砂岩等.南沱组主要为一套灰黄色中层状复成分冰碛砾岩.澄江组中沉积旋回发育,可见小型槽状交错层理、斜层理、平行层理、水平层理等沉积构造.对澄江组细碎屑岩样品的主微量元素特征指数SD、CV、CIA、CIW、PIA、ICV、Na/K、Al/Ca、Ru/Sr、V/Cr、U/Th、Ni/Co等进行分析,其结果均指示氧化、弱氧化的沉积环境.研究认为澄江组为湖泊相,包括滨湖亚相和浅湖亚相,为温暖湿润气候类型;南沱组为冰川相,包括冰碛亚相和冰湖亚相,为寒冷干燥气候类型.

扬子地区早志留世古环境、古气候综述

奥陶-志留过渡时期古气候与古环境发生了巨大改变,这一时期的古气候、古环境恢复一直是国际上地质领域研究的热点,近年来随着上扬子地区早志留油气勘探取得突破,国内扬子地区的早志留世的古气候、古环境研究也取得了诸多成果。本文归纳总结了扬子地区早志留世的古气候、古环境研究方法,通过扬子内部多个区域、多种地球化学指标的对比研究,明确了扬子地区早志留世古气候早期气候温暖湿润,水体较深而盐度较低,为还原性环境。晚期转为干旱气候,水体较浅而盐度较高,为次氧-氧化条件。

河北平原北部D1孔第四纪以来的古气候演化

通过恢复、重建河北平原北部第四纪以来的古气候演化过程,可以科学预测未来气候演化方向,更好促进人与自然和谐相处。本文在结合D1孔岩石地层和年代地层划分成果基础上,通过研究钻孔沉积物中的孢粉分布规律,进一步将其划分为3个孢粉组合。研究表明:该区孢粉组合总体以嵩、藜等灌木和草本花粉为主,乔木及蕨类少量,整体表现为稀树草原植被环境。早更新世时期,区内古气候具有寒冷干旱向温和偏干转变的特点;中更新世时期具有温凉潮湿的气候特征;进入晚更新世,区内整体表现为温凉湿润的气候特征。本区的孢粉组合反映的第四纪以来古气候演化规律与河北平原其余地区古气候变化规律具有较好的可比性。

准噶尔盆地北缘黄花沟地区砂岩型铀矿目的层时代、古气候及铀矿化关系

准噶尔盆地北缘黄花沟地区地表和深部钻探都发现有较好的砂岩型铀矿化显示,但是其含矿目的层的层位归属仍存在争议。文章在含矿目的层的岩石地层对比的基础上,通过系统采集、分析孢粉样品,研究目的层孢粉组合特征、地质时代及古环境。结果认为,黄花沟地区含矿目的层的时代为早白垩世早期,具有“双束松粉Pinuspollenites-克拉梭粉Classopollis-周壁粉Perinopollenites”的孢粉组合特征,岩石地层单元属于下白垩统吐谷鲁群。吐谷鲁群沉积期,研究区为亚热带半湿润的古气候;白垩系古气候具有由湿润向干旱转变的特征,所形成红杂色(灰色)碎屑岩建造,应是下一步找矿重点。

鄂尔多斯东北部中侏罗世孢粉化石及古气候意义

鄂尔多斯盆地东北部内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦地区是我国重要的能源矿产地,含煤岩系赋存在侏罗系延安组中,延安组岩石组合以灰白色砂岩、灰色粉砂岩、灰色泥岩为主,夹多层煤层;延安组上覆直罗组以灰色、灰绿色砂岩、灰色粉砂岩、紫红色泥岩为主。通过对乌兰木伦地区武家塔露天煤矿剖面延安组和直罗组孢粉化石分析,在延安组中识别出Cyathidites-Lycopodiumsporites-Neoraistrickia-Cycadopites孢粉组合带,以桫椤科、石松科孢子繁盛,紫萁科孢子和单沟/原始沟类、松柏类两气囊花粉发育,卷柏科孢子及柏科花粉较常见为主要特征,时代为中侏罗世早期(阿林期—巴柔期)。根据延安组孢粉母体植物的生态环境分析,本区在这一沉积时期的气候属于温暖湿润的亚热带—温带型气候。直罗组孢粉化石较少,主要见Cyathidites minor,Osmundacidites parvus,Concentrisporites fragilis,Cycadopites spp.等。综合地层岩性、孢粉组合及古植被分析,延安组到直罗组沉积时期总体上呈现从温暖湿润的亚热带—温带型向半干旱—干旱炎热型的气候变化过程。