江汉盆地SKD1深钻记录的古新世—始新世极热事件时期的古气候

古新世—始新世极热事件(PETM,～56 Ma)是发生古新世与始新世界线附近的一次快速增温事件,研究PETM事件的气候变化及驱动机制对应对全球变暖对气候和生态系统带来的影响至关重要.然而目前PETM记录较少且其气候效应仍存在很大争议.本文基于江汉盆地SKD1钻孔材料,利用湖泊自生碳酸盐矿物及其氧同位素组成,并结合岩芯岩...     

古近纪重大气候事件及其生物响应

古近纪气候演化是由“温室气候”向“冰室气候”转变的过程,大致可划分为3个阶段:古新世-始新世早期的升温期,始新世中期-始新世末期的稳定降温期及渐新世-中新世早期的冰室气候期.在此期间发生了3次显著的气候事件,分别为PETM极热事件、Oi-1骤冷事件和Mi-1降温事件.这3次大的气候事件引起了生物圈的巨大波动:PETM期间发生了全球底栖大有孔虫灭绝事件及浮游有孔虫的辐射演化,并且是哺乳动物演化的关键时期;Oi-1期间全球植物群落由热带型密集雨林向寒冷干燥的森林草原过渡,在欧亚大陆出现了哺乳动物种群大规模改变的Grande Coupure和Mongolian Remodelling事件,也发生热水型浮游及底栖有孔虫的灭绝事件;Mi-1前后,浮游有孔虫部分属种绝灭,钙质超微化石也出现暖水种数量的急剧减少,现代植物群落在这一时期开始形成.古近纪气候的大幅波动和转折由诸多因素控制,主流观点认为PETM事件与天然气水合物的大量释放有关,但其喷发机制尚不明确;降温事件则与区域性构造隆升、洋流榕局变化等因素有关.     

古新世-始新世极热事件研究进展

古新世-始新世极热事件(PETM事件)是发生在早新生代的一次极端碳循环扰动和全球变暖事件,主要表现为大气CO2浓度快速增加和全球增温.研究显示该时期全球地表温度增加了5～6℃,高低纬度间温度梯度减小,同时伴随有水循环加快及大规模生物灭绝、演替和迁徙现象.据估算,PETM时期从地层释放到表生系统的CO2总量同预期人类过去...     

定量再造湖泊古生产力的尝试

根据海洋学计算古生产力的方法,利用云南现代陆相断陷湖盆的沉积学和生物学资料,推导出了湖泊中用有机碳法计算古生产力的公式：R＝C×ρ×（1－Φ）／（0．00421×S^0.0826）,并比较了用此公式和海洋中计算古生产力的公式计算出的山东济阳坳陷沙三段沉积时期的古生产力。结果表明,湖泊古生产力大多高于海洋古生产力,推导出来的计算湖泊古生产力大多的公式,对定量计算新生代古湖泊,尤其是类似于渤海湾盆地的断陷湖泊的古生产力有着重要的实际意义。     

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。     

在地球历史的6600万年中人类目前CO_2排放速率已经达到史无前例的水平

正研究人员在观察地球的温度变化和CO2发现,人类释放碳的速度是过去6600万年里任何事件的10倍。冰心里的气泡提供了小于1 Ma的气候变化信息,深海的沉积档案则可以提供千万年至亿年的气候信息。夏威夷大学Richard Zeebe教授团队,开发了一种新方法,能够确定过去一个重要气候事件的启动时间。例如:5600万年前的古新世-始新世最热事件(PETM)。他们分析了PETM的沉积物岩心并结合古地球的气候和碳循环的数值模拟。该方法可以从沉积物记录中提取变     

江陵凹陷始新世早期古气温：来自无水芒硝流体包裹体的证据

江陵凹陷古新统沙市组和始新统新沟嘴组下段沉积为一套巨厚含盐岩系。对始新世早期新沟嘴组下段沉积的无水芒硝中的原生单一液相流体包裹体采用冷冻法进行均一温度测定。原生流体包裹体是在矿物沉积的过程中被捕获的,矿物生长过程中所圈闭的流体(即古盐湖卤水)保存了当时地质环境的各种地质地球信息,可以为研究古温度、古水体成分、古大气成分以及生物的演化等方面提供可靠的定量数据。测温结果显示,其均一温度范围是17.6~38.5℃,均值为27.2℃。这可能说明,江陵凹陷早始新世新沟嘴组下段的古气温在27.2℃左右,极端情况下,当时的古气温可达38.5℃。通过与前人的研究比对发现江陵凹陷自沙市组上段到新沟嘴组下段有明显降温趋势。由于古新世—始新世的升温事件(PETM)使全球气温普遍升高,可以看出江陵凹陷自新沟嘴底部虽已进入PETM事件后的降温期但气候依然以炎热干旱为主要特征。     

温室背景下陆相抚顺盆地始新世西露天组古气候演化

古近纪古新世—始新世极热事件和始新世后期变冷的古气候事件是目前沉积学和古气候学研究的热点, 但相关研究在陆相地层中较少涉及。前人对抚顺盆地始新世一系列极热事件进行了识别和成因研究, 但针对始新世后期开始变冷的古气候波动状况尚未进行系统分析。本文采用了古气候参数磁化率和色度对抚顺盆地始新世西露天组(晚始新世)古气候的波动和演化特征进行研究。通过对高精度磁化率和色度数据进行聚类分析和垂向演化规律对比发现, 西露天组沉积记录具有高的频率磁化率(12.58%~39.63%)、中高色度a*值(5.6%左右)和中高色度b*值(9.1%左右), 且这些数值均与古气温具有很好的对应性, 鉴于此, 这两种参数可以作为始新世陆相古气候演化研究的有效手段。抚顺盆地西露天组自底部到顶部, 频率磁化率呈由高值到低值缓慢下降的趋势, 色度a*值和b*值总体呈现先增加后减少的趋势, 这些均显示了抚顺盆地始新世整体温室气候背景下的降温过程。本次对晚始新世古气候变化趋势研究的认识, 联合前人在早始新世古气候演化的研究成果, 可以共同为东亚地区完整的始新世古气候演化研究提供可靠素材。     

柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段高频旋回与古地貌特征

受区域性构造运动和古近纪特殊气候的共同影响,在英西地区沉积了一套陆相咸化湖盆混积岩,其特殊的相序组合对研究陆相咸化湖盆高频层序划分及古地理演化具有重要意义。英西地区下干柴沟组上段地层主要为暗色细粒混积岩,矿物成分复杂,主要由陆源碎屑、碳酸盐矿物和蒸发盐矿物组成,可以划分为碎屑岩、碳酸盐岩和蒸发岩三大岩石类型,分别为湖盆演化的淡化阶段、初始咸化阶段和咸化阶段产物。研究区目的层段识别出7个四级层序（Psq1~Psq7）,除Psq1和Psq2不发育区域性盐岩层外,其他四级层序都由碎屑岩段、碳酸盐岩段、混积型蒸发岩段和区域性盐岩层组成,这也反映出气候及湖盆性质的逐渐演化。在四级层序约束下,根据盐岩层相对厚度,对英西地区下干柴沟组上段的古地貌特征进行了恢复。Psq1和Psq2发育于湖盆演化的相对早期阶段,咸水湖范围非常有限。Psq3至Psq5沉积期间,湖水咸化程度逐渐增加,咸水湖范围不断扩大,在几个洼陷区沉积了大套厚层盐岩。Psq6沉积期间,经过前几个阶段的填洼补平,研究区地貌总体趋于平坦,高差幅度明显减小。至Psq7沉积期间,研究区西部逐渐退出深洼区,沉积中心开始向东发生迁移。     

西藏特提斯喜马拉雅海相白垩纪—古近纪生物地层与重大地质事件研究进展

地质历史时期曾发过许多对生命的演化进程造成过重大影响与制约的全球性地质事件,白垩纪—古近纪就是一个重大地质事件频发的时期。随着冈瓦纳大陆在中生代时期的解体,全球海陆格局发生了根本的变化,地球的表层和岩石圈层均发生了重大的改变,由此引发了构造运动空前活跃,发生过诸如大洋缺氧事件(OAE)、大洋富氧事件(CORBs)、白垩纪/古近纪(K/Pg)生物大灭绝事件、古新世—始新世极热(PETM)事件、印度-亚洲板块碰撞、新特提斯洋的演化及最终消亡等一系列的全球性重大地质事件。对这些重大地质事件的研究,有助于加深我们对古海洋、古地理、古环境的认识。尝试追踪和捕捉这些重大地质事件,恢复和重建古地理,其基础是建立精确的年代地层格架。西藏南部保存了中国最为完整的海相白垩纪—古近纪沉积,完整地记录了上述的全球性重大地质事件,通过对札达、岗巴、定日、亚东、江孜、萨嘎和吉隆等地区高分辨率浮游和底栖有孔虫、介形虫、钙质超微化石和放射虫生物地层学研究,可直接约束全球性重大地质事件发生的时间,并为重建新特提斯洋古海洋环境和古地理提供证据。此外,在重大地质环境突变期间生物的演化过程,也可为探明极端环境变化发生时期气候-环境-生物之间的协同演化关系提供证据。本文系统总结了课题组为主的近年来对藏南白垩纪—古近纪海相地层中微体古生物学的研究成果及重要进展,并对未来研究提出展望。     

辽东苏子河盆地聂尔库组沉积相与沉积环境研究

辽东苏子河盆地是早白垩世形成的小型断陷盆地,盆地内发育了相对连续的陆相沉积,是研究白垩纪陆地环境及气候演化的理想地区。早白垩世晚期沉积的聂尔库组地层出露连续,沉积现象典型。通过分析聂尔库组沉积岩类型、沉积构造、古生物化石及垂向沉积序列,可识别出扇三角洲相和湖泊相,其中扇三角洲相包括扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相,湖泊相主要为滨浅湖泥砂沉积。研究表明,聂尔库组形成于断陷盆地边缘陡坡带,属于间歇性洪水控制的扇三角洲—湖泊沉积体系,经历了扇三角洲—湖泊—扇三角洲的沉积环境变化,代表了断陷湖盆由深陷扩张期—抬升收缩早期的沉积充填过程。根据沉积岩与沉积相特征,结合古生物、特殊沉积、黏土矿物及地球化学资料,认为早白垩世晚期辽东地区总体与当时全球"温室气候"的大背景相一致,处于高温干旱/潮湿的气候条件,但这种高温气候具有不均一性,存在气候波动。     

柴达木盆地始新统沟鞭藻及其油源意义

我国中新生代陆相沉积，特别是咸化湖泊沉积中普遍发现属于“海源陆生”的沟鞭藻化石，由于其良好的生油特性，被认为是我国白垩纪—第三纪陆相油气资源的重要来源。柴达木盆地第三系始新统下干柴沟组是该地区最主要的烃源岩，生油岩及原油中富含公认的沟鞭藻生物标志物4 甲基甾烷和甲藻甾烷，但迄今该地区尚未发现可靠的沟鞭藻化石。本次研究在柴达木盆地北缘昆2井下干柴沟组发现了类型单调但化石丰富的以Subtilisphaera为主的沟鞭藻化石组合，为肯定柴达木盆地第三系原油沟鞭藻的贡献提供了直接化石证据。研究表明，沟鞭藻发育的第三系中始新统可能是本地区最有利的生油层，形成于湿热气候所控制的陆相咸水湖泊。     

The“Sand-Mud” Sedimentary Record and Its Diagenetic System in Shore-shallow Lacustrine—A Case Study of Eocene Kongdian Formation in Jiyang Depression

The sand-mud sedimentary record develops widely in the shore-shallow lacustrine, which can be a good oil and gas reservoir cap combination. It has important significance in petroleum geology. This paper takes the Kongdian Fm. of Eocene in Jiyang Depression as an example to study the formation mechanism and diagenetic system of the sand-mud sedimentary record in the shore-shallow lacustrine. The study indicated that sandstone-mudstone sedimentary strata at macroscopic level includes sand-mud duality, mudstone vein and sandstone lens in the Kongdian Fm. of Jiyang Depression, and there are some transitional clastic rocks at the microscopic level (Clastic particles, clay and carbonate cements are included in the transitional clastic rocks). The sandstone-mudstone sedimentary strata mainly formed in the material transformation of the shallow-water deltas and conjugate shock in the shore-shallow lacustrine. The thickness is mainly restricted by material source and water dynamic condition, and the sand-mud transitional clastic rocks are restricted by the dynamic mechanism and sedimentary differentiation of the lake water. The sandstone-mudstone sedimentary strata is composed of a closed diagenetic system. Early compaction-drainage and differential compaction, middle and late clay mineral transformation, structural water and organic acid emissions during the diagenetic process of mudstone influence the diagenesis of sandstone. The closed diagenetic system of sand-mud transitional clastic rocks is mainly related to the structural maturity of clastic rocks.     

南海北部白垩纪—渐新世早期沉积环境演变及构造控制*

南海北部珠江口—琼东南盆地白垩系—下渐新统记录了华南大陆边缘从主动陆缘向被动陆缘的转换过程。基于盆地构造-地层、单井相、地震相等特征的综合分析,结合南海中南部的沉积环境和区域构造演化,探讨南海北部白垩纪—渐新世早期的沉积环境演变及构造控制背景。研究发现: (1)南海北部白垩系广泛分布,古新统分布极为有限; 始新世早-中期,琼东南盆地只在部分凹陷深部发育了小规模的滨浅湖相和扇三角洲相沉积,珠江口盆地白云凹陷以大规模发育的湖泊相为特征; 始新世晚期—渐新世早期,琼东南盆地和珠江口盆地白云凹陷都受到海侵作用的影响,以海岸平原相和滨浅海相为主。 (2)构造演变包括5期:包括白垩纪安第斯型大陆边缘的“弧—盆”体系发育期,古新世区域隆升剥蚀山间盆地发育期,始新世早-中期裂陷发育,始新世晚期—渐新世早期陆缘破裂期,渐新世晚期东部海盆稳定扩张期。最后,探讨了南海盆地中生代末/新生代初的动力学转换过程及特征。     

陆相坳陷湖盆沉积对深时古气候的响应信号:以准噶尔盆地西北缘安集海河组为例

“深时”古气候研究范围为前第四纪地质记录,目的在于为未来气候预测提供依据。准噶尔盆地西北缘安集海河组沉积期,研究区处于早古近纪极热气候(PETM)时期,由于其温室气体排放与当前工业废气排放水平相当,对于全球变化以及地球系统科学研究具有重要意义,一直以来都是古近纪气候研究的热点。准噶尔盆地西北缘在早古近纪沉积期发育大范围分布的典型陆相坳陷湖盆沉积,因其远小于海洋的沉积规模而具有远高于海洋系统的气候变化敏感度,能够更加精确地记录古气候演化对湖盆沉积体系的控制作用。本文以准噶尔盆地西北缘安集海河组为主要研究对象,选取28块砂岩样品和23块泥岩样品分别进行粒度分析和微量元素测试。实验结果显示:研究区安集海河组砂岩中值粒径分布在7.58~393 μm,平均值为74.44 μm,属于细砂级别;微量营养元素Ni、Cu和Zn的富集指示高生产力水平,元素Mo、Re、V、Co、Cr组合以及Re/Mo、V/Sc、V/Cr和Ni/Co指示氧化型沉积环境,Sr/Cu指示干燥炎热的气候条件。综合岩心观察和镜下鉴定等手段,针对坳陷湖盆对极热气候事件的响应进行系统分析,从岩石学和生物地球化学两个方面寻找沉积物中的信号记录。在极热气候条件下,研究区整体处于干旱炎热的气候环境,随着干旱进程的不断加剧,湖盆蒸发作用强烈,湖平面下降,沉积物粒度逐渐变粗,沉积物暴露水面遭受氧化,形成大面积展布的陆相红层沉积,同时,水体中CO₂分压不断上升,导致碳酸盐矿物浓度达到过饱和状态,以基底式碳酸盐胶结物的形式析出;受干旱气候加剧的影响,湖水持续浓缩,水体盐度上升,整体表现为陆相半咸水沉积环境,水体氧化性逐渐增强,古生产力水平呈现先增后降的变化趋势。     

塔里木盆地古近纪岩相古地理

古近纪是塔里木盆地由海向陆转化的时期。当时该区的海侵来自研究区西侧的古地中海分支,物源则主要是盆地北部的南天山以及南部的昆仑山,沉积中心在库车坳陷西部以及塔西南坳陷带的西部。古新世-始新世早期（库姆格列木群沉积期）在盆地北部库车坳陷发育砾岩、砂岩、碳酸盐岩及膏盐岩,沉积环境有滨岸、漏湖、潮坪及扇三角洲等,塔西南坳陷以碳酸盐岩和膏岩为特征,从东到西发育开阔台地、近岸局限台地、蒸发盐台地、辫状河三角洲环境等,二者之间即在塔北隆起及北部坳陷带位置为宽阔的古隆起区。始新世晚期-渐新世（苏维依组沉积期）整个盆地以滨浅湖为主,发育粉砂岩与泥岩互层沉积,塔西南坳陷虽然仍发育多个海相层,但海水的影响明显比始新世早期弱,当时主要古地理单元有海湾渴湖、滨浅湖、扇三角洲和辫状河三角洲。总体上,塔里木盆地在古近纪经历了早期以扇三角洲为主的浅水环境到晚期的滨浅湖及海湾溻湖环境,古近纪研究区的古气候以热带-亚热带的干旱气候为主。     

新疆莎车盆地早古新世沉积环境演化初探

新疆莎车盆地古新世断续海侵环境下发育阿尔塔什组巨厚的石膏岩,古新世早期盐湖沉积范围位于西昆仑及南天山山前,伴随着后期海侵范围的进一步扩大,盐湖沉积范围覆盖整个莎车盆地.论文通过对西昆仑及南天山山前5口石油钻井剖面中阿尔塔什组含盐系地层开展钻孔岩屑地球化学分析,认为古新世早期盐湖中钾、钠、钙、镁、硫酸根变化趋势基本符合盐...     

Sedimentation on a ramp type lake margin: Paleocene–Eocene Maı́z Gordo Formation,northwestern Argentina

The Maı́z Gordo Formation was deposited in a sag basin during late Paleocene to early Eocene time and formed by rocks deposited in a lacustrine basin of mixed carbonate-clastic sedimentation. Percentages of carbonate rocks decrease from the inner lake zones to the margins. Several different subenvironments were identified which were either spatially related or occurred during a time of varied climatic conditions. The paleontologic record used as an environmental indicator reveals that the climate varied from arid conditions at the base of the sequence to more humid conditions toward the top. Temperatures were moderate to warm throughout. Sag basin formation was characterized by a slowly subsiding basin with low surrounding relief, which produced a lacustrine basin characterized by ramp margins with sedimentation of low/high energy type.     

Stratigraphy and tectono-sedimentary evolution of the Upper Cretaceous–Tertiary sequence in the southern part of the Malatya Basin, East Anatolia, Turkey

The Malatya Basin is situated on the southern Taurus-Anatolian Platform. The southern part of the basin contains a sedimentary sequence which can be divided into four main units, each separated by an unconformity. From base to top, these are: (1) Permo-Carboniferous; (2) Upper Cretaceous–Lower Paleocene, (3) Middle-Upper Eocene and (4) Upper Miocene. The Upper Cretaceous–Tertiary sedimentary sequence resting on basement rocks is up to 700 m thick.The Permo-Carboniferous basement consist of dolomites and recrystallized limestones. The Upper Cretaceous–Lower Paleocene transgressive–regressive sequence shows a transition from terrestrial environments, via lagoonal to shallow-marine limestones to deep marine turbiditic sediments, followed upwards by shallow marine cherty limestones. The marine sediments contain planktic and benthic foraminifers indicating an upper Campanian, Maastrichtian and Danian age. The Middle-Upper Eocene is a transgressive–regressive sequence represented by terrestrial and lagoonal clastics, shallow-marine limestones and deep marine turbidites. The planktic and benthic foraminifers in the marine sediments indicate a Middle-Upper Eocene age. The upper Miocene sequence consists of a reddish-brown conglomerate–sandstone–mudstone alternation of alluvial and fluvial facies.During Late Cretaceous–Early Paleocene times, the Gündüzbey Group was deposited in the southern part of a fore-arc basin, simultaneously with volcanics belonging to the Yüksekova Group. During Middle-Late Eocene times, the Yeşilyurt Group was deposited in the northern part of the Maden Basin and the Helete volcanic arc. The Middle-Upper Eocene Malatya Basin was formed due to block faulting at the beginning of the Middle Eocene time. During the Late Paleocene–Early Eocene, and at the end of the Eocene, the study areas became continental due to the southward advance of nappe structures.The rock sequences in the southern part of the Malatya Basin may be divided into four tectonic units, from base to top: the lower allochthon, the upper allochthon, the parautochthon and autochthonous rock units.     

Facies analysis and depositional systems of Cenozoic sediments in the Hoh Xil basin, northern Tibet

A sedimentary succession more than 5800 m thick, including the Lower Eocene to Lower Oligocene Fenghuoshan Group, the Lower Oligocene Yaxicuo Group, and the Lower Miocene Wudaoliang Group, is widely distributed in the Hoh Xil piggyback basin, the largest Cenozoic sedimentary basin in the hinterland of the Tibetan plateau. The strata of the Fenghuoshan and Yaxicuo groups have undergone strong deformation, whereas only minor tilting has occurred in the Wudaoliang Group. We analyze their sedimentary facies and depositional systems to help characterize continental collision and early uplift of the Tibetan plateau. The results indicate fluvial, lacustrine, and fan-delta facies for the Fenghuoshan Group, fluvial and lacustrine facies for the Yaxicuo Group, and lacustrine facies for the Wudaoliang Group. Development of the Hoh Xil basin underwent three stages: (1) the Fenghuoshan Group was deposited mainly in the Fenghuoshan-Hantaishan sub-basin between 56.0 and 31.8 Ma ago; (2) the Yaxicuo Group was deposited mainly in the Wudaoliang and Zhuolai Lake sub-basins between 31.8 and 30.0 Ma ago; and (3) the Wudaoliang Group was deposited throughout the entire Hoh Xil basin during the Early Miocene. The Fenghuoshan and Yaxicuo groups were deposited in piggyback basins during the Early Eocene to Early Oligocene, whereas the Wudaoliang Group was deposited in a relatively stable large lake. The Hoh Xil basin underwent two periods of strong north–south shortening, which could have been produced by the collision between India and Asia and the early uplift of the Tibetan plateau. The study suggests the Hoh Xil region could reach a high elevation during the Late Oligocene and the diachronous uplift history for the Tibetan plateau from east to west.