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。

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。

张掖盆地晚更新世至中全新世气候变化:孢粉学和重矿物学证据

为确定张掖盆地晚第四纪沉积地层时代和探讨其蕴含的古气候信息,笔者利用孢粉分析、重矿物分析、光释光测年等方法对研究区晚更新世以来气候变化特征进行了重建,并确认了当地全新世和晚更新世地层界限。结果表明:地层自下而上划分为4个孢粉组合带和植被类型及气候特征:①深度为56.8~26.4 m,年龄为112.7~63.3 ka,属末次间冰期,粉组合为松–板栗–藜–菊–蒿,针阔叶混交林草原植被,为晚更新世温暖较湿润气候。②深度为26.4~2.6 m,年龄为63.3~11.8 ka,与末次冰期相当,孢粉组合为松–麻黄–藜–蒿,植被类型为针阔叶混交林草原植被,为晚更新世干燥寒冷气候。③深度为2.6~0.8 m,年龄为11.8~8.9 ka,全新世早期,孢粉组合为松–藜–蒿,稀树针阔叶混交林草原植被,较凉较干气候。④深度为0.8~0.15 m,年龄为8.9~7.8 ka,全新世早期向中期过渡期,孢粉组合为松–藜–菊–蒿,稀树针阔叶混交林草原植被,为温暖较干气候。孢粉组合所揭示的晚更新世—中全新世气候变化特征,对于揭示张掖盆地甚至西北干旱区的古气候变化具有重要意义。

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。

鄂尔多斯盆地东南部晚石炭世—中二叠世沉积环境及演化

通过对鄂尔多斯盆地东南部上古生界泥岩样品微量元素的分析测试,并结合岩石沉积学特征、地球物理测井等多种方法,定性、半定量及定量地分析整个研究区晚石炭世本溪组至中二叠世下石盒子组盒8段的沉积水体环境和古气候等特征,并在此基础上探讨沉积环境的演化特征。结果表明,砂岩中多以反应牵引流水动力条件的沉积构造为主,沉积期水动力较强;Sr/Ba值指示研究区处于混合水-淡水环境;岩性组合、典型自生矿物、V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、δU及自然伽马能谱测井资料定性及半定量判别表明,研究区主体为富氧浅水环境;结合La-Co法定量判别认为研究区古水体深度多小于25 m,但古水深频繁变化;Sr/Cu值指示研究区属温湿的古气候。由本溪组至下石盒子组盒8段,水体盐度逐步降低,水体深度稳步下降,古气候由湿润趋于干燥,亦揭示出鄂尔多斯盆地东南部上古生界经历了由近海湖盆至内陆湖盆的沉积演化过程。

山西地堑系太原盆地晚新生代沉积环境演化及物源分析

【目的】山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难。【方法】通过太原盆地ZK01钻孔揭露的约8.1 Ma以来的详细沉积记录,开展了沉积环境和物源分析工作。【结果和结论】沉积环境分析表明太原盆地经历了河流—三角洲/湖泊—河流的沉积环境演化过程,其中分别在5.8~4.4 Ma和2.2~1.6 Ma发育两期覆盖整个太原盆地的湖泊。物源分析表明在5.8 Ma前后存在物源转变。5.8 Ma以前物源主要来自东部太行山脉的侏罗系石英砂岩;5.8 Ma以后物源转为以三叠系长石砂岩为主,同时吕梁山北部的变质岩和火山岩碎屑进入盆地,表明汾河开始流入太原盆地。太原盆地沉积环境演化与区域古气候和构造的关系,表明盆地的湖泊扩展过程主要受构造沉降控制,是青藏高原东向扩展作用的构造—地貌响应。

青藏高原中东部囊谦盆地始新世气候变化及其驱动机制

【目的】古近系以来,伴随着青藏高原隆升、地层大规模逆冲和走滑,在青藏高原北部形成了众多内陆盆地。由于盆地位置的特殊性,盆地内部的古气候和古植被演化对厘清欧亚大陆古近系气候演化特征具有重要意义。【方法】利用青藏高原中东部囊谦盆地古近系沉积地层剖面中的生物标志化合物和总有机碳(TOC)含量重建了51.8~37.5 Ma囊谦盆地古气候和古植被演化历史。【结果与结论】囊谦盆地古近系气候指标演化历史具体可分为三个阶段。阶段Ⅰ(51.8~46.4 Ma),CPI值和TOC值均较低,Paq值偏高,ACL值和nC_(27)/nC_(31)在该时期呈现明显的变化趋势,可能是受到河流所带来的陆源沉积物混入影响,主峰碳大部分为nC22和nC23,植被类型以木本植物为主,气候条件相对较为潮湿;阶段Ⅱ(46.4~42.7 Ma),此阶段Paq值和nC_(27)/nC_(31)值逐渐降低,ACL值逐渐上升,主峰碳碳数逐渐由低碳数向中高碳数转变,植被类型逐渐由木本占优势转变为以草本植物为主,气候条件逐渐变干,同时伴有干湿交替的气候特征;阶段Ⅲ(42.7~37.5 Ma),Paq、nC_(27)/nC_(31)和ACL值变化不大,主峰碳碳数明显增加,高碳数正构烷烃明显增多,干旱化程度进一步增加;同时TOC明显增加,指示植被总生产力增强,可能是对中始新世温暖适宜期(MECO)的响应。此外,通过对比分析研究区以及相邻盆地气候变化的研究结果,认为囊谦盆地51.8~37.5 Ma期间的气候变化主要受全球性气候变化和特提斯海退缩的影响,青藏高原的隆升,海拔的增加对于囊谦盆地水汽影响较大,季风对于水汽影响较小。

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。

弗拉—法门转折期气候—海洋环境变化及生物危机成因探讨

【目的】晚泥盆世弗拉—法门(Frasnian-Famennian,F-F)转折期是地质历史的一个关键时期,海洋生态系统发生了重大变化并造成了低纬度地区浅海底栖生物的大量灭绝。关于该时期的古气候、古海洋环境变化以及生物灭绝的成因机制研究目前已取得一定的进展,但仍然存在争议且各环境要素之间的相互作用尚不明确。【方法】在系统梳理F-F转折期古气候、古海洋环境变化研究现状的基础上,结合华南的研究实例探讨了F-F转折期的古海洋缺氧模式。【结果与结论】F-F转折期,气候在变冷的趋势下出现多次快速的暖—冷交替;缺氧范围和程度各地表现不一,但主要集中在低纬度浅海地区上Kellwasser层附近。因此,F-F生物危机并不是单一因素造成的。频繁、短暂的火山活动引起大陆风化作用增强,一方面导致了气候快速的暖—冷交替,另一方面促进了陆地向海洋中输入营养物质造成浅海的富营养化和缺氧。各个环境因素相互制约/影响对低纬度浅海地区生命造成极大的环境压力,最终导致了F-F生物危机。

北部湾盆地始新世古环境演化及沉积学意义

保存在地层中的孢粉化石是研究古植被、古气候变化的关键对象之一,对于重建古环境、预测烃源岩富集、指导油气勘探具有重要意义。本研究选取中国南海北部湾盆地乌石凹陷的WS-X1井、WS-X2井、海中凹陷的WZ-X3井、福山凹陷的JH-X4井始新世时期的孢粉进行分析,以揭示北部湾盆地始新世植被特征及其反映的古环境演化。研究共发现孢粉化石4大类共49个孢粉类型,以被子植物花粉占优势,其中栎粉Quercoidites(microhenrici+minutus)、三沟粉Tricolpopollenites、桤木粉Alnipollenites含量较高;裸子植物中以松粉Pinuspollenites为主;蕨类植物孢子以水龙骨单缝孢Polypodiaceaesporites、紫萁孢Osmundacidites为主;同时出现大量藻类,以盘星藻Pediastrum为主。4口井中,始新世亚热带类群丰富且花粉含量高,孢粉组合反映了北部湾盆地该时期发育以常绿栎类丰富为特征的林地,盆地低山地带发育常绿和落叶阔叶混交林为主的森林植被,林下为蕨类植被,指示了北部湾盆地始新世时期为温暖湿润的热带—亚热带气候。始新世早期分布的喜热植被较晚期更多,且在始新世晚期出现喜温的植被,推测始新世早期到晚期气候呈逐渐变凉的趋势。此外,孢粉组合中出现大量藻类,推测当时的沉积环境主要以湖泊和滨海的河流沼泽相为主。通过对北部湾盆地始新世时期的孢粉资料进行分析,为该盆地始新世时期的气候研究提供了更多依据。

塔里木盆地柯克亚地区侏罗系湖相烃源岩地球化学特征——对古环境和有机质富集的指示意义

为进一步揭示塔里木盆地塔西南坳陷侏罗系烃源岩发育特征及其记录的古环境,更好地指导下一步页岩油气勘探开发,综合岩石热解、显微组分、无机地球化学、生物标志化合物和碳同位素等分析,明确了塔西南坳陷柯克亚地区下侏罗统康苏组煤系泥岩与中侏罗统杨叶组泥岩、粉砂质泥岩发育特征及有机质富集规律。康苏组与杨叶组烃源岩总有机碳(TOC)含量较高,分别为1.7%~63.5%(平均值为24.4%)和0.6%~6.9%(平均值为2.1%),为好至优质烃源岩。两套烃源岩成熟度均较低,处于低成熟—成熟阶段。干酪根碳同位素、岩石薄片与生物标志化合物等均指示康苏组煤系泥岩和杨叶组下段泥岩有机质母质主要以高等陆源植物为主,而杨叶组上段粉砂质泥岩含较多的浮游藻类。康苏组沉积时期古气候相对温暖湿润,水体环境为淡水、贫氧偏氧化环境;杨叶组沉积早期气候相对炎热潮湿,沉积环境与康苏组沉积时期类似,同样为淡水、贫氧偏氧化环境,随着杨叶组沉积晚期湖平面的逐步上升,古环境逐渐转变为半咸水、贫氧环境。炎热潮湿的气候与咸化的水体有利于浮游藻类等水生生物的繁衍,从而影响了杨叶组上段粉砂质泥岩中有机质的供给。此外,该时期水体还原性的增强同样有利于有机质的保存。综上,古气候、古盐度与沉积环境是影响柯克亚地区侏罗系湖相烃源岩中有机质富集的重要因素。

松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩沉积环境特征及其有机质富集机理

【目的】古龙页岩形成的古沉积环境是页岩油甜点预测的基础。【方法】通过松辽盆地现代湖盆水体盐度、古龙页岩的常微量元素、稀土元素及生物标志化合物等方法,深入研究了古龙页岩沉积环境的地球化学特征与有机质富集机理。【结果】古龙页岩形成时期气候整体温暖潮湿,发育淡水—微咸水还原环境,具有较高的古湖泊生产力,沉积速率低,水体较深,为有机质形成、保存与富集提供了地质基础。页岩沉积时期古气候指数CIA介于63~74,以温湿气候为主,页岩沉积时期古盐度w(Sr)/w(Ba)介于0.23~1.00,为淡水—微咸水环境,w(V)/w(V+Ni)介于0.6~0.9,以还原—强还原水体为主,古水深25~117 m,属于半深湖—深湖沉积,(La/Yb)N值在0.90和1.41之间浮动变化,代表较低的沉积速率。【结论】古龙页岩有机质富集主要受古气候、古盐度、古水深、沉积速率和古湖泊生产力等因素的有利耦合。研究成果可有效指导松辽盆地古龙页岩油甜点预测和勘探开发工作。

四川盆地须家河组诺利—瑞替期之交气候变迁及其驱动机制

【目的】晚三叠世诺利—瑞替期之交(Norian-Rhaetian Transition,NRT)的古气候—环境发生了显著的变化,且伴随着全球性的碳同位素负漂和生物绝灭事件。目前多数NRT研究均聚焦于特提斯域的浅海相地层,而关于NRT时期陆地的气候与环境变迁及其驱动机制的研究还非常缺乏。【方法】为了解决这一科学问题,对四川盆地西北部以河流相和沼泽相沉积为主的诺利—瑞替阶剖面(须家河剖面)进行研究。利用主、微量元素分析,重建了四川盆地须家河组NRT时期的古气候演化过程并探讨了其驱动机制。【结果】须家河组诺利末期(剖面:105.5~129.5 m)古气候指数CIA、Rb/Sr相对较高,R值相对较低(平均值分别为73、1.2、8.2);诺利—瑞替期界线处(剖面:129.5~135 m)CIA、Rb/Sr相对较低,R值相对较高(平均值分别为61、0.5、13.5)。【结论】四川盆地须家河组NRT时期气候波动频繁,诺利末期以温暖湿润的气候为主,到了诺利—瑞替期界线附近,发生了一次短暂的降温事件。须家河组NRT时期湿暖—干冷的古气候变化和诺利—瑞替期界线处的降温事件主要受到晚三叠世盛行于泛大陆中的超级季风控制,但不排除同时期的火山活动和野火事件对古气候系统的影响,然而火山活动、野火事件以及气候环境变化三者间的互馈机制,需要进一步明晰。

川东北地区五峰组–龙马溪组页岩地球化学特征及有机质富集模式

四川盆地是我国页岩气开发的主力产区,川东北地区作为四川盆地的页岩气开发的接替区,备受关注。为了探究川东北地区上奥陶统五峰组–下志留统龙马溪组富有机质页岩的控制因素及富集模式。采用电感耦合等离子体质谱(ICP–MS)方法对川东北地区五峰组–龙马溪组14件页岩进行元素分析,并结合测井曲线特征,探讨五峰组–龙马溪组沉积体系、氧化还原条件、陆源碎屑输入、初级生产力和古气候关系。识别出了3个三级层序(SSQ1,SSQ2和SSQ3),海平面经历了由高—低—高—低的过程,结合页岩元素的w(V)/w(Cr),w(V)/w(V+Ni),w(Ni)/w(Co),w(Sr)/w(Cu),w(Sr)/w(Ba),T(℃)等参数,指示了五峰组-龙马溪组,经历了氧化—贫氧—缺氧还原—贫氧—氧化的淡水环境;气候经历了温暖湿润—干旱寒冷—温润湿润—干旱寒冷—温暖湿润演化过程,温度经历了降低—升高—降低—升高的过程。川东北地区五峰组-龙马溪组有机质富集模式可划分为Ⅲ阶段模式,第Ⅰ阶段,五峰组到龙马溪组底部沉积时期,有机碳逐渐增高阶段;第Ⅱ阶段,龙马溪组中部,有机碳富集阶段(甜点段);第Ⅲ阶段,龙马溪组上部,有机碳逐渐降低阶段。期望为川东北地区页岩气的勘探提供依据,下一步,将开展研究区重大地质事件对有机质富集的资源响应研究,深化页岩气富集模式。

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。

康滇古陆东缘筇竹寺组沉积物源的风化特征——以云南省楚雄市武定县乌龙村剖面为例

【目的】扬子地区筇竹寺组是目前页岩气勘探的重要层位,为了揭示康滇古陆东缘筇竹寺组沉积岩的风化程度、古气候、构造背景以及物源等。【方法】选择位于康滇古陆东缘的武定县乌龙村剖面进行采样,并对样品的主量元素和微量元素进行分析,研究了康滇古陆东缘乌龙村剖面筇竹寺组沉积岩的风化程度、源区古气候、构造背景以及物源特征。【结果与结论】(1)筇竹寺组沉积岩的母岩经历了强烈的化学风化作用,物源区在该时期处于温暖湿润的气候;(2)筇竹寺组沉积岩主要形成于被动大陆边缘环境,沉积岩源岩形成于大陆岛弧环境;(3)筇竹寺组沉积岩主要来自康滇古陆元古界东川群、会理群和汤丹群的凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质板岩、花岗岩以及基性岩。

准噶尔盆地东道海子凹陷下侏罗统浅水三角洲沉积演化及主控因素

准噶尔盆地东道海子凹陷下侏罗统发育浅水三角洲,但其沉积演化与控制因素仍不明确。基于东道海子凹陷及其周缘测录井、岩心、地球化学测试等资料,对该地区下侏罗统沉积相、古地貌、古气候进行分析。结果表明:东道海子凹陷下侏罗统浅水三角洲可识别出三角洲平原、内前缘、外前缘3种亚相,其中平原亚相以分流河道为主,可形成上百米厚的砂砾岩,内前缘水下分流河道发育含泥质夹层的中—细砂岩,外前缘主要为席状砂沉积,形成泥岩与泥质粉砂岩薄互层;古地貌东高西低,根据相对位置与坡度可分为古高地、古斜坡、古洼地3类地貌单元;地球化学指标与沉积特征显示早侏罗世古气候干湿交替,湖平面发生3次湖退—湖进,三角洲平原进退幅度达数十千米。推测古地貌与古气候共同控制了浅水三角洲的沉积展布与演化,其中整体平缓的古地貌为浅水三角洲的形成奠定基础,局部地貌的高低与演化决定沉积体系的展布与变迁,而干湿变化的古气候影响湖平面的升降旋回,进而控制三角洲的进积与退积。综合上述分析,建立了进积型及退积型2种浅水三角洲沉积模式。该认识有利于深化气候和地貌对浅水三角洲控制作用的认识,为准噶尔盆地东道海子凹陷下一步勘探提供借鉴。

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。

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。

准噶尔盆地东部双井子地区上石炭统泥岩地球化学特征及其地质意义

准噶尔盆地东部石钱滩凹陷石炭系巴塔玛依内山组火山岩之后发育一套连续稳定的碎屑岩沉积。笔者等通过XRD、主微量元素分析等手段针对其中的细粒沉积岩开展元素地球化学研究,其结果对恢复准东地区晚石炭世源区风化特征、古气候、判断其源岩性质及源区构造背景具有重要意义。研究表明,巴山组—石钱滩组泥岩具有低石英含量特点,其中巴山组泥岩黏土含量稍高,而石钱滩组泥岩中长石含量高,两者黏土成份均为蒙脱石(>99%),反映了干燥、寒冷的气候特征且沉积介质长期为碱性;CIA结果显示巴山组—石钱滩组时期经历了中等—弱化学风化作用,并具有干湿交替气候变化特征;主微量元素及相关判别图解显示巴山组—石钱滩组泥岩的源岩多以偏中性的长英质火山岩为主,少量中基性及少量偏酸性的火山岩物源,并且多数为未分异的弧;泥岩的地球化学特征反映了沉积物源区构造背景主要为大陆岛弧背景,结合石钱滩组碎屑锆石峰值年龄及主要物源区分析认为,野马泉地体与其南部的准噶尔地体东北缘于335 Ma左右开始由俯冲转变为碰撞造山。