早白垩世泥炭地净初级生产力及其控制因素——来自二连盆地吉尔嘎郎图凹陷6号煤的证据

现代泥炭地中蕴藏着巨量的碳,泥炭地生产力的高低会影响全球碳循环及全球气候变化。前人对全新世以来泥炭地生产力做了大量研究,但对前第四纪的"深时"阶段的泥炭地生产力则极少涉及,其主要原因是缺少精确的定年方法。以二连盆地吉尔嘎郎图凹陷早白垩世6号煤为例,利用地球物理测井信号进行频谱分析并获得煤层中米兰科维奇旋回周期参数(123 ka(偏心率):38.1 ka(斜率):22.1 ka(岁差)),将米兰科维奇旋回作为"深时"地层时间的"度量"工具,计算出6号煤层碳的聚集速率为35.1~38.9 gC/(m^2·a),进一步推算出其所代表的泥炭地的碳聚集速率为46.2~51.2 gC/(m^2·a),净初级生产力(NPP)为231~256 gC/(m^2·a)。将该计算结果与全新世同一纬度带泥炭地生产力水平比较,并结合前人研究成果综合分析影响因素,得出早白垩世泥炭地生产力水平主要受温度和大气中二氧化碳含量控制,而这两种因素又与气候相关联,则泥炭地生产力的研究可能对进一步了解古气候提供帮助。

中国西南地区晚二叠世泥炭地净初级生产力及其控制因素

米兰科维奇旋回理论是古环境研究中重要的时间"度量"工具。文中以贵州普安糯东17号煤层和云南富源天佑10号煤层为例,对晚二叠世煤层的地球物理测井信号进行频谱分析,以获得其中的米兰科维奇轨道周期参数。研究发现,测井信号所反映出的煤层灰分含量变化受泥炭地发育时期的米兰科维奇轨道周期(123ka(偏心率):35.6ka(斜率):21.2ka(岁差))驱动。以煤层剖面中的轨道周期为时间尺度,进一步计算出晚二叠世泥炭地的碳聚集速率为54.3～77.0gC/(m2.a),对应的净初级生产力(NPP)为543～1540gC/(m2.a)。基于晚二叠世、晚石炭世和现代热带泥炭地的NPP与各个时期大气成分的对比结果显示,大气中的二氧化碳和氧气含量对陆相生态系统的净初级生产力具有关键性的控制作用。