乐平统含煤岩系旋回地层的天文周期驱动:以黔西北毕节地区为例

为了系统地研究黔西北毕节地区乐平统含煤岩系中存在的沉积旋回及其天文周期驱动,本文采用时间序列分析法和相关系数法对该地区4个钻孔剖面的自然伽马(GR)测井数据进行旋回地层学分析与天文检验。旋回分析结果显示,研究区乐平统含煤岩系记录了405 kyr长偏心率、125 kyr和95 kyr短偏心率、40.6 kyr和33 kyr地轴斜率周期信息,并且可识别出17个由405 kyr长偏心率周期驱动形成的旋回;天文检验结果显示,乐平统含煤岩系受到天文周期驱动的可能性大于99%。根据识别出的沉积旋回并结合前人在西南地区的层序划分结果,在研究区乐平统建立了高分辨率层序地层格架,划分出3个三级层序和17个四级层序,同时在经过调谐后得到的时间标尺上加以精确的年龄约束,建立了乐平统的天文年代标尺。对层序地层格架和年代标尺的综合分析表明,乐平统的沉积时限在6.47~7.16 Myr之间,并且底部存在0.69 Myr的穿时现象,3个三级层序的沉积时限分别是2.34 Myr、1.98 Myr、2.84 Myr。最后分析和总结了各三级层序的沉积速率变化规律,乐平统平均沉积速率在2.91~4.11 cm/kyr之间,CSⅠ的沉积速率整体呈现出“慢—快”或“快—慢—快”的变化趋势,CSⅡ沉积速率变化规律不明显,CSⅢ整体呈现出“快—慢—快—慢—快”的变化趋势。本研究所建立的层序地层格架可为毕节地区乐平统煤系高精度的地层对比提供参考,同时所建立的天文年代标尺可为研究乐平世古气候、古环境和重大历史事件的演化提供高分辨率的年代地层框架。

米兰科维奇旋回时间序列分析法研究进展

时间序列分析法是米兰科维奇旋回(米氏旋回)研究的主要方法。它利用数学变换对地层数据序列进行定量分析,从而识别地质记录中天文驱动形成的旋回信号,为年代校准、地层划分和古气候研究等提供重要依据。针对米氏旋回研究中时间序列分析法的主要步骤,分别从地层序列的数据类型、天文检验及天文调谐等三方面,阐述了现有方法的基本原理,并总结了其优势和局限性。在基于时间序列分析的米氏旋回研究中,不同地层序列数据对天文轨道驱动和非天文噪声的响应具有差异性,综合利用多种数据指标中蕴含的地质信息有助于减小旋回分析中的不确定性;近年来涌现的新型天文检验和调谐方法促进了米氏旋回分析向定量化方向发展,但这些新方法仍需要进一步验证及改进。未来的工作中,地层数据序列的定量评价、多数据类型的信息优化等方面仍值得深入研究;面对多种时间序列分析方法,有效整合现有方法的同时,也需要引入新方法和新思路。