中国北方宁南盆地古近纪晚期咸化湖盆演化及其区域地质意义

本文以宁南盆地北部的贺家口子清水营组剖面为研究目标,对古近纪晚期清水营组的岩性特征、石膏主元素地球化学特征和泥岩有机地球化学特征进行研究,结果表明:清水营组岩性以灰绿-紫红色泥岩、石膏及二者互层为主,可划分为8个二级沉积旋回和3个一级沉积旋回。石膏中CaO含量反映了咸化湖盆中石膏的化学沉积作用,Al_2O_3等为陆源碎屑来源,清水营组下段为盐湖深水环境沉积的纯净石膏;中段石膏沉积的水体较浅。清水营组下段地层泥岩TOC和生烃潜量(S_1+S_2)较高,说明在咸化湖盆演化早期气候较湿润、水体较深;而泥岩降解潜力相对小,反映有机质以高等植物来源为主,陆源输入较多。在此研究基础上,认为宁南盆地清水营组沉积包括:蒸发岩的沉积和碎屑岩的沉积;咸化湖盆演化尚未达到钾盐等盐岩沉淀的高浓缩阶段。咸化湖盆演化主要经历了早期封闭深水盐湖发育阶段、中期封闭浅水盐湖鼎盛阶段和晚期开阔浅水盐湖消亡阶段。宁南盆地古近纪晚期咸化湖盆演化与盆地的持续构造沉降和各次级沉积坳陷最终连为统一的湖泊这一重大区域沉积事件有明显的响应关系。

青藏高原东北缘宁南盆地晚古近纪气候变化及其驱动机制

宁南盆地咸化湖相清水营组沉积记录,是研究青藏高原东北缘地区晚古近纪气候变化及其驱动机制的绝佳选择。以宁南盆地古近系清水营组为研究对象,通过野外地质调查、样品采集、石膏主量元素和锶同位素的测试,分析沉积地层记录的化学风化和古气候的变化;并通过与全球气候变化和青藏高原隆升过程的对比分析,研究青藏高原东北缘宁南盆地气候变化的驱动机制。结果表明:宁南盆地清水营组石膏中Al_(2)O_(3)/SiO_(2)、Al_(2)O_(3)/Ti_(2)O、K_(2)O/Na_(2)O和^(87)Sr/^(86)Sr等指标可以很好地反映晚古近纪气候变化,在38~36 Ma、34.5~33 Ma、32~31 Ma、30~27 Ma、26~23 Ma这5个时期,化学风化减弱,气候干旱化;在36~34.5 Ma、33~32 Ma、31~30 Ma、27~26 Ma这4个时期,化学风化增强,气候湿润化。晚古近纪38~26 Ma,青藏高原东北缘宁南盆地古气候变化主要受到全球气候变化的驱动;但在26~23 Ma之间,宁南盆地古气候变化受到了青藏高原隆升的重要影响。

白垩纪晚期-古近纪早期热事件研究进展

由于化石燃料大量燃烧,大气CO_(2)浓度跟温度都呈现快速上升趋势,这两者之间的关系是学术界研究的热点。地质历史时期发生过多次的快速增温事件,伴随着大气CO_(2)浓度的增加,通过研究这些气候相似型可以为上述问题提供参考和借鉴。白垩纪晚期-古近纪早期(约67~52 Ma)是地质历史时期中典型的温室气候期,在这一时期发生了一系列快速和短暂的增温事件(热事件)。热事件的发生伴随着碳同位素负偏移(CIE)、碳酸盐补偿深度(CCD)变浅、大气中CO_(2)含量增加及温度升高等现象,一些热事件同时还出现了环境变化和生态效应。这给我们提供了机会来研究气候变化和碳循环之间的耦合规律,帮助我们更好地预测未来气候、环境和生物变化。文章根据最新的研究成果,对白垩纪晚期-古近纪早期的热事件识别、触发机制及碳来源作了综述并提出展望。目前全球近200个地点发现系列热事件记录,绝大部分记录来自海相沉积,陆相沉积记录很少;热事件的触发机制主要有天文轨道周期、火山活动、地外天体撞击、构造抬升作用等观点;热事件碳来源主要有泥炭、永久冻土、甲烷水合物、火山及地外天体。在今后的热事件研究中应加强:1)陆相记录及其与海相记录的对比研究;2)不同热事件触发机制研究,尤其是古新世-始新世极热事件(PETM)、马斯特里赫特期末期增温事件(LMWE)等这些能够造成严重环境变化和生态效应的热事件;3)碳来源方面的研究,进一步了解几大碳库碳释放的通量和特征,并且结合地质记录、模型模拟及示踪元素来揭示热事件的碳来源。