大数据驱动下的数字古地理重建：现状与展望

古地理学是一门强数据依赖性学科,古地理重建作为古地理学的核心任务之一,着眼于研究地质历史时期地球表面的地理、生物、气候面貌及其演化规律。随着大数据时代的来临,海量古地理数据的不断积累和计算机技术的高速发展使得标准化、智能化的数字古地理重建成为可能。文章通过介绍国内外与古地理相关的代表数据库及团队,总结其优缺点,提出大数据驱动下的数字古地理重建核心思路:(1)建立标准化的古地理学知识体系;(2)建立开放互动、动态更新的古地理数据库,并利用机器阅读技术等拓展数据来源;(3)建立标准化的古地理学数据质量控制体系;(4)利用机器学习技术建立各类型古地理重建模型,深度挖掘数据;(5)以可实时更新的智能数字地图集或多维动画形式输出成果。

Quantitative Expression of Paleogeographic Information Based on Big Data

Paleogeographic analysis accounts for an essential part of geological research,making important contributions in the reconstruction of depositional environments and tectonic evolution histories(Ingalls et al.,2016;Merdith et al.,2017),the prediction of mineral resource distributions in continental sedimentary basins(Sun and Wang,2009),and the investigation of climate patterns and ecosystems(Cox,2016).

基于高精度碳酸盐岩微相的海平面变化曲线分析——以塔里木盆地柯坪大湾沟剖面上奥陶统坎岭组—印干组为例

精确的海平面变化曲线分析一直是地质学研究的难题和前沿科学问题,原因在于:1)深时沉积记录是全球海平面变化和区域构造沉降的综合响应,如何从沉积记录中剔除区域构造运动对海平面变化的影响尚缺乏手段;2)根据深时沉积记录确定古水深还具有挑战性。晚奥陶世塔里木盆地柯坪地区经历了从盆地—盆缘—陆棚的环境演变,这是对海平面变化最为敏感的环境地带,是开展沉积微相研究的理想地区。对大湾沟剖面上奥陶统进行密集取样分析,基于岩相沉积学、古生物学等手段,划分了广海陆棚及盆地边缘两大相带。详细划分为七个微相:MF1砖/紫红色微生物泥晶灰岩、MF2灰色微生物泥晶灰岩、MF3灰绿色钙质泥岩、MF4灰色生物碎屑—岩屑微角砾岩、MF5灰色含微生物碎屑粉屑灰岩、MF6灰色生物碎屑泥微晶灰岩及MF7深灰色钙质泥岩;重建了上奥陶统坎岭组—印干组海平面变化曲线,提供一套在深时沉积记录敏感带基于高精度微相全球海平面曲线的分析方法。将研究区海平面变化与全球各地区海平面变化曲线进行对比,发现研究区与北美海平面频繁波动极其相似。前人古板块重建恢复结果显示这一时期加里东构造运动已具备全球响应特征,而相似的海平面变化则是由不同区域造山碰撞所导致。

重庆綦江早奥陶世特马豆克阶藻类增长及其指示意义

探讨重庆市綦江区观音桥剖面早奥陶世特马豆克阶藻类增长及其指示意义。通过对观音桥剖面连续发育的奥陶纪地层进行镜下藻类统计研究,并结合其他学者关于奥陶纪的古大洋及古大气演化的研究结果,认为大型藻类丛生藻的出现对藻类的辐射具有极好的指示意义;藻类的繁盛促使奥陶纪生物辐射事件第一幕的发生,在奥陶纪生物辐射事件第一幕高潮之后,形成了一个新的生态体系,藻类数量与介壳动物数量处于一个较小变化幅度的稳定时期;藻类在海洋中的爆发和极速增长,光合作用导致大量氧气释放并部分溶于海洋之中,与部分研究者所得到的特马豆克阶古海洋氧化的结果一致。特马豆克阶藻类的增长,促进了氧化事件,氧化事件又推动生物辐射事件,三者间的促进关系代表了生物辐射第一幕的早期阶段。