天山北坡黄土记录的中更新世以来干旱化过程

对天山北坡沙湾县东湾镇厚71 m的风成黄土剖面气候代用指标的研究表明,中更新世以来北疆地区气候环境演化经历了0.80~0.60 Ma气候相对湿润时期、0.60~0.25 Ma干旱化时期和0.25~0 Ma干旱气候3个时期,气候总的变化趋势是越来越干旱。在0.60和0.25 Ma左右发生了重要的干旱化气候事件,这些事件加速了该区的干旱化进程。黄土的形成年代说明,北疆的古尔班通古特沙漠早在0.8 Ma前就已经有相当规模了,现在的干旱气候格局是0.25 Ma左右形成延续至今。天山北坡0.8 Ma开始堆积黄土、准噶尔盆地沙漠大规模扩张主要是1.2 Ma左右青藏高原及亚洲山地强烈隆升造成大气环流发生巨大调整的结果。     

2.5 Ma以来中国陆地孢粉记录反映的古气候变化

第四纪作为地质历史中距今最近的一个时期,其气候演化过程备受关注。然而,受研究材料的限制,该时段内气候演化历史研究有限且存在一定的不一致性。为此,本文选取中国陆地第四纪时期(2.5 Ma以来)的48篇孢粉记录资料作为研究对象,对孢粉组成结果进行再分析,探讨孢粉中记录的第四纪气候演化信息。结果表明,研究区域2.5～1.5 Ma期间气候波动变冷且明显偏干,1.5～1.0 Ma期间东部地区气候偏湿而西北地区和青藏高原地区则偏干,1.0 Ma以来整体气候波动频繁。同时,孢粉记录中保存的气候演化历史与第四纪亚洲季风演化具有较好的一致性,约2.5 Ma亚洲冬季风逐渐增强,该阶段气候较为干旱;在1.5 Ma东亚夏季风呈现增强的趋势,带来较多降水,气候湿润;而1.0 Ma以来冬季风增强夏季风减弱,气候又逐渐变干。     

琼东南盆地陆架区晚中新世以来断层活动性研究

对琼东南盆地陆架区晚中新世以来的断层活动性进行研究, 有助于理解南海西北部晚中新世以来的构造演化, 也对该区钻井平台的安全性评估、海洋工程勘查以及区域稳定性评价等有重要意义。研究区断层走向主要为NWW向, 多数断层在晚中新世时期停止活动。通过对断层几何形态的统计分析以及使用高分辨率断层落差图法(T-Z图示法)对断层活动性进行量化分析, 结果显示: 断层活动性在晚中新世末期(5.5Ma)发生转变; 研究区南部的断层落差值大于北部; 南部断层停止活动的时间较北部断层稍晚。这些研究成果表明, 晚中新世末期研究区断层受构造应力变化的影响, 在生长发育过程中断层活动性质发生了改变, 由逆断层转为正断层。红河断裂带对琼东南盆地的构造演化起着重要的控制作用, 文章推测研究区断层活动性变化是由红河断裂带的构造反转所导致, 因为红河断裂带在5.5Ma时发生了走滑运动的反转, 与研究区的断层活动性变化在时间和性质上相耦合。     

东北太平洋中新世古海洋环境与事件

中新世可以说是东北太平洋发生“深刻变化”的地史时期,许多古海洋事件发生在这一时期。取自该区4个柱状样研究结果发现,研究区(7°～10°N,140°～150°W)仅发育下中新统地层,中中新统只有零星分布。除1个柱状样外,其余3个均为下中新统直接与上上新统或第四系相接触。在中新世,研究区CCD出现多次波动,古水深变化幅度达500m.受南极底层流的强烈影响,出现多次间断时间长短不一的沉积间断和CaCO3含量出现旋回性变化。古气候出现9次冷暖交替变化,海平面受其影响而出现频繁波动。此外,该区在中新世期间生物生产力与沉积速率出现较大变化。由于该区在中新世出现上述这些特定沉积环境与事件,形成一个对多金属结核生长特别有利的环境,从而成为分布广泛的现代大洋底多金属结核的主要生长期。     

南海北部ODP1148站中新世以来的碳酸盐含量变化及其古环境意义

对南海北部 ODP 114 8站采自孔深 4 6 5 m以上的 170 0个沉积物样品 ,测定了 Ca CO3含量、Ca CO3堆积速率、非钙质堆积速率、浮游有孔虫丰度、粗组分百分含量 (>6 3μm)、浮游有孔虫破壳率和底栖有孔虫在有孔虫全群中的百分含量。碳酸盐百分含量和碳酸盐堆积速率自 2 4 Ma以来的变化呈现逐步下降的趋势 ,但在 2 4 .0～ 15 .8、14 .2～ 11.6、10 .6～ 4 .8和 3.4～ 0 Ma四个时期具有高碳酸盐生产力 ,其中 10 .6～ 4 .8Ma的高生产力与印度洋和太平洋中新世晚期和上新世早期的“生物勃发”相对应。非钙质和碳酸盐两者堆积速率变化趋势在总体上相似 ,反映了陆源物质输入对碳酸盐生产力的影响。 3.4 Ma后非钙质堆积速率的大幅度增长主要与青藏高原和台湾岛的隆起有关 ,它们也是上新世晚期和第四纪 Ca CO3百分含量显著下降的主要原因。 2 4 Ma以来南海北部碳酸盐的保存逐渐变弱 ,而碳酸盐溶解作用逐渐增强 ,在 15 .8～ 14 .2、11.6～ 10 .6和 4 .8～ 3.4 Ma存在 3个显著的碳酸盐溶解事件 ,其中 11.6～ 10 .6 Ma的溶解事件与赤道太平洋和加勒比海的中—晚中新世“碳酸盐崩溃”事件相当 ,说明该事件具更广泛的全球影响     

冲绳海槽沉积演化的时空特征

冲绳海槽是晚中新世(9～6Ma)以来形成的与板块俯冲作用密切相关的弧后盆地。将冲绳海槽的沉积演化分成3个阶段：中新世晚期(9～6Ma)-上新世末期(2Ma)、上新世末期-晚更新世(130ka)、晚更新世-现在。研究分析表明,冲绳海槽北段发育最早(中新世晚期),但盆地演化程度最低;中段发育次之而演化程度高;南段发育晚(上新世末期)而演化程度高。现阶段的冲绳海槽,其北段处于衰退期,而中段和南段处于扩阔期。构造活动在盆地的演化中占主导作用,它首先为海槽相当长的地质时期内提供宏观的初始沉积格局,其次为盆地沉积提供部分沉积物质(火山物质和热液)。在构造活动强烈的时期,地壳拉伸对沉积层序的影响大于沉积作用,当构造活动趋于缓和时,相对海平面变化控制了盆地内部沉积结构的变化。     

最近6.5～2.2 Ma黄土高原粉尘通量变化及其指示的东亚冬季风演化和亚洲干旱化

黄土高原红粘土沉积与北太平洋885/886孔深海沉积记录的亚洲粉尘沉积通量对比显示,海陆风尘记录万年尺度的变化趋势一致,指示了6．5Ma以来亚洲内陆干旱化和冬季风环流变化的历史：6．5MaRP粉尘源区出现一定程度的干旱化,粉尘通量增加,为红粘土的形成提供了物质基础;5．2～3．6MaBP源区气候较为湿润,冬季风环流偏弱,导致粉尘通量大幅下降;3．6～2．6MaBP。由于青藏高原加速隆升,导致源区气候迅速干旱,冬季风环流发展,粉尘通量急剧增加。但海陆粉尘通量变化也存在差异,显示出区域及半球或全球尺度上粉尘输送方式的不同。     

云南新生代孢粉组合与气候环境演变

新生代全球的气候与植被经历了显著变化。系统开展云南新生代植被与气候的研究将为理解青藏高原隆升和印度季风起源与演化提供重要的信息。总结了近几十年来云南的新生代孢粉记录,重建了除始新世以外的云南新生代植被与气候的大致变化,并划分出9个孢粉组合带:古新世为榆粉属-麻黄粉属-希指蕨孢组合,植被是以落叶阔叶植物为主的常绿落叶阔叶混交林,气候偏干旱;早中渐新世时为栎粉属-桤木粉属-松科-水龙骨科组合,植被为亚热带常绿阔叶林,气候温暖湿润;晚渐新世—早中新世针叶林增多,气候有所变凉,为松科-栎粉属-水龙骨科组合;中中新世为壳斗科-桤木属-水龙骨科-松科组合,壳斗科和喜湿热的蕨类植物含量高,反映了暖湿的中中新世气候环境;晚中新世—早上新世为壳斗科-松科-桤木属-草本植物组合,早期气候温暖湿润,晚期针叶林和草本植物增多,气候有冷干化趋势;中上新世为栎属-松科-水龙骨科组合,热带亚热带的科属增加,气候暖湿;晚上新世为松科-栎属-草本植物组合,针叶林和草本植物扩张,气候有冷干化的趋势;更新世为松科-草本植物-栎属组合,针叶林和草本植物增多,气候进一步冷干化;全新世为松科-栎属组合,气候总体回暖,以中期最为暖湿。上述云南孢粉植物群的变化特征揭示了全球温度是控制云南植被长期变化的主要因素,晚渐新世—早中新世的变冷与青藏高原隆升有关,而晚中新世以来的冷干化是全球变冷和高原隆升叠加的结果。已有的研究显示云南古近纪的孢粉研究明显不足,部分地层仍存在时代争议,因此,认为今后在解决地层年代学的基础上,应重点加强云南古近纪孢粉的研究工作。     

琼东南盆地新生代孢粉组合及其古气候意义

以琼东南盆地深水区LS33井岩心为研究对象,通过对孢粉组合序列的分析,探讨渐新世以来各个地质时期的植被类型以及所反映的古气候特征。根据孢粉谱和聚类分析结果,LS33井岩心可划分为8个孢粉组合,不同组合之间孢粉面貌差异巨大。早渐新世,孢粉组合中以蕨类植物为优势组分,多见常绿植物,代表冷干的植物分子罕见,反映了暖湿性的热带亚热带气候。晚渐新世到早中新世,延续了早渐新世暖湿的特点,常绿栎、榛最为繁盛,植被和气候出现较为明显的垂直分带性。早中新世研究区气候发生了重大转折,温带落叶树和高山针叶林树的增多表明气候类型已转至凉干。早中新世至晚中新世常绿树的繁盛和红树科的发育表明气候属于暖湿型。上新世到更新世继承了晚中新世的特点,但红树林逐渐衰退,草本植物逐渐繁盛,意味着气候类型从暖湿逐渐转为凉干。     

3000万年以来南海沉积矿物组成及其地质意义

青藏高原的隆升是新生代晚期亚洲和全球重大地质事件之一，巨大的正地形使海洋沉积、海水化学成分、大气环流甚至大气成分都发生相应变化(汪品先等，1995)，有关专家通过数值模拟实验得出全球新生代的变冷就是由于青藏高原、美洲西部高原和非洲印度洋沿岸高原改变了大气环流所引起的， 其中又以青藏高原的隆升为主(Ruddiman et al.，1989；Manable et al.，1974)。然而，对青藏高原何时达到今天这个高度，并产生与现代相当的高原效应，则存在许多不同的观点。李吉均等(1979)提出青藏高原隆升的多阶段多期次特征，获得国际地学界的普遍认同，陈俊勇等(2001)依据近30余年来在板块碰撞的边缘地区进行的5次大规模的大地测量和相应的研究工作，其中包括天文、重力、平面、高程和大气折射率等测量项目的成果，对该地区有关地壳运动进行了研究，认为珠峰地区的地壳垂直运动即使在10a 量级的时间和空间上都存在非平稳性现象。Murphy等(1997)认为青藏高原南部-中央地区在早始新世印度-亚洲大陆碰撞以前就已经抬升。岳乐平等(2000)研究兰州盆地第三系磁性地层年代与古环境记录后认为大约在32Ma前青藏高原第一次发生大范围隆升并波及到其东北隅兰州地区。Copeland等(1987)认为南部拉萨地块在20Ma左右就已经隆升， Coleman(1995)则从喜马拉雅山南北向的正断层上找到的年龄为14Ma的新生矿物推断青藏高原在14Ma已经达到最大高度并发生东西向拉伸塌陷，其后高度降低。更多的学者认为约在8Ma时是隆升的一个重要时期，许多证据(如:植物的、动物的、同位素的等)均表明全球气候这时候发生重大变化。专家还认为只有当青藏高原至少达到今天高度的一半时才能产生季风气候的现今格局(Ruddiman et al.，1989；Manable et al.，1974)。Zheng等(2000)依据塔里木盆地南部边缘的粗碎屑沉积推断青藏高原北部在最近4Ma 才开始隆升。李吉均等(1979，1996)依据化石群及地貌演化等证据认为3.4Ma开始，青藏高原整体隆升，其后，在2.5Ma和1.7～1.66Ma相继发生强烈隆升，青藏高原地貌总轮廓形成，黄河现代水系格局出现，总称为青藏运动(A，B，C三幕)。随后在1.1～0.6Ma发生昆黄运动，直到0.15Ma之后的共和运动才使青藏高原达到今天的高度。     

西太平洋DSDP451孔晚中新世—第四纪的微体化石群及其古海洋学意义

西太平洋 DSDP45 1孔 (18°0 0 .88′N、143°16 .5 7′E,水深 2 0 6 0 m)的微体化石群和底栖有孔虫的同位素变化揭示了研究区中新世晚期以来的古海洋学演变及其重大事件。介形类化石群由晚中新世—早上新世 (超微化石 NN11- 13/ 14带 )的 Cytheropteron组合向早上新世—第四纪 (NN15～ 2 1带 )的 K rithe组合转变及 K rithe丰度的连续上升 ,很可能指示了西马里亚纳海岭自中新世以来下沉幅度达千米左右 ,水团由早期的中层水逐渐被深层水替代。底栖有孔虫 Cibicidoides wuellerstorfiδ1 8O在 NN11带晚期至 NN12带早期急剧变轻 ,反映了中新世末期碳偏移的全球事件。在 NN12带晚期至 NN16带早期 ,δ1 8O比其现代值轻 0 .5 5‰ ,推测早—中上新世暖期时底层水温要比现代高约 2℃左右 ;介形类的新生速率大于灭绝速率指示当时为有利底栖生物的时期。 δ1 8O最急剧的转变发生在 NN16和 NN17的过渡带 (距今约 2 .5 Ma) ,增值达 1.0‰ ,并在此后保持高值 ,标记北极冰盖的形成和北半球冰期气候的开始     

索尔库里盆地中-上新世地层特征及其环境意义

对青藏高原东北部索尔库里盆地的索尔库里达板及茫崖剖面进行了地层学研究，分析了地层的沉积序列，总结了其砂质中粒角砾岩-含砾砂岩-泥质粉砂岩的地层结构韵律性特征，地层剖面中有两个完整的韵律组合，其上被一厚达66m的巨砾岩覆盖，结合所产化石，其时代为中-上新世，粒度的截然变化反映了物源区与沉积区高差的变化，沉积序列的结构特征反映了其沉积的古地理环境发生了4次明显的变化，推测物源区的青藏高原北部发生了多期隆升事件，分析认为中新世较早时期已有一定程度的降升，经过较长时间的风化剥蚀，于中新世晚期发生了一次较为强烈的隆升，而最后造成现今宏伟的地貌特征和隆升事件发生了上新世后期。     

1.5 Ma以来黄土高原风尘堆积的岩石磁学记录与中更新世气候转型

通过对黄土高原中部朝那剖面黄土-古土壤序列系统的岩石磁学分析,建立了1.5Ma以来黄土高原高分辨率岩石磁学指标演化序列。岩石磁学记录表明本区1.5Ma以来以0.93和0.62Ma为界经历了3个不同的气候演化阶段。在1.5～O.93和0.62～0Ma期间各种磁学参数大致呈同步变化趋势,能较好地与深海氧同位素（MIS）曲线相对应,而在0.93～0.62Ma期间（相当于L9底到L6顶,MIS24-MISl6）,尽管磁化率、饱和剩磁强度（Mr）、饱和磁化强度（Ms）与剩磁矫顽力（Bcr）、矫顽力（Bc）曲线的峰谷能与MIS的峰谷相对比,但该阶段的磁学参数变化幅度和形式明显不同于1.5～0.93和0.62Ma以来的两个演化阶段。磁化率、Mr和Ms在0.93Ma突然降低,此后变幅很小,反映夏季风较弱且相对稳定,一直维持到0.62Ma前后。在0.9Ma前后Bc、Bcr突然增大,可能反映了冬季风突然增强,然后宽幅波动下降。这种变化可能是黄土高原风尘堆积对中更新世气候转型事件的响应。黄土高原岩石磁学记录的中更新世气候转型事件发生于0.93Ma,结束于0.62Ma。造成这次气候转型事件的原因除了与全球冰量和太阳辐射变化有关之外,还可能与中更新世青藏高原急剧隆升而激发的亚洲内陆干旱化加剧,从而导致亚洲内陆沙漠的形成与扩张有关。     

珠江口盆地白云凹陷早中新世深水层序模式

近年来深水勘探已成为寻找油气的重要领域,白云凹陷在早中新世经历了复杂的构造沉积环境,解剖深水层序模式有利于揭示深水沉积演化规律。通过井震结合及属性分析对白云凹陷早中新世层序地层进行研究,识别出3个层序界面:ZJSB1(23.8 Ma),ZJSB2(22Ma),ZJSB3(21Ma)。其中ZJSB1、ZJSB3为重大不整合面,ZJSB2为水道下切侵蚀面。与之对应的界面发育3套层序:ZJSQ1,ZJSQ2,ZJSQ3。由于白云凹陷构造运动及古地貌的差异性,总结了2套深水层序模式:水道—深海披覆泥层序模式与块状搬运复合体—砂质碎屑流深海扇—水道—深海泥层序模式,在不同的演化阶段,前者主要受海平面的变化控制,而后者是受构造和海平面双重影响的。而同一地质时期古地貌又控制了沉积发育,高地势区发育下切水道,而低洼区发育深海披覆泥岩。因此,深水层序模式下研究深海沉积单元,对指导深水沉积和油气勘探具有极其重要的意义。     

中国第四纪孢粉植物群的分布

本文依据已发表的70多个地点的孢粉资料,讨论第四纪各主要时期孢粉植物群的分布,揭示了全球气候变化及青藏高原隆升对我国第四纪环境的影响。发现第四纪期间存在三次草原扩张时期,它与自然环境恶劣的时间相接近,时间大约为2.5—2.6,1.1—0.8Ma B.P.及25—13Ka B.P.。第四纪孢粉植物群的分布可划分为三个大区8个区,三大区为北方大区,南方大区及青藏大区。     

晚中新世C4植被扩张与大气二氧化碳分压的关系

大量陆地与海洋的地质记录证实了晚中新世C_4植被发生全球异步扩张,最早在10 Ma左右开始于非洲东部与西北部,随后8～6 Ma左右大范围传播至南亚、南非、北美等地区,最终C_4植被于上新世发生再次扩张,基本形成现今的生态格局。对于晚中新世C_4植被扩张的解释至今仍存在疑惑,主要围绕气候变化与CO_2展开争论。最新的大气二氧化碳分压(pCO_2)重建记录显示,大气CO_2浓度在晚中新世时期处于下降的趋势。综合考虑晚中新世C_4植被的扩张区域,地质记录重建的大气CO_2浓度与数值模拟实验中形成C_4植被扩张所需的大气CO_2浓度在数值上相吻合,突出了大气CO_2浓度变化对晚中新世C_4植被扩张的作用。由于现有的大气CO_2浓度重建记录的分辨率较低,不管是在趋势上还是数值上,其可靠性都有待商榷,未来应该专注于晚中新世可靠的高分辨率大气CO_2浓度记录的重建,这是解开晚中新世大气CO_2与C_4植被扩张关系的关键,对研究未来气候变化具有指导意义。     

南海北部陆丰凹陷LF14井中新世古水深变化及沉降特征*

南海北部陆丰凹陷内LF14井记录了早中新世至早上新世的海相沉积地层。古水深重建结果显示研究井位在早中新世突然发生海侵, 水深迅速上升至最大值275m, 随后经数次波动, 整体处于中—外陆架环境, 共记录了5个完整的海侵—海退层序。回剥分析方法重建的LF14井沉降史揭示了研究井位在中中新世(17.5—10Ma)处于快速沉降期, 快速沉降导致的凹陷内沉积物的可容纳空间发育速率高和陆源物质供给充足是造成该阶段沉积速率高的两个重要因素; 晚中新世—早上新世(10—4.53Ma)处于弱沉降期, 推测东沙运动导致凹陷内的沉积物可容纳空间发育速率变小和陆源物质供给减少, 造成该时期内研究井位沉积速率低。最后, 依据定量重建的古水深变化在研究层段识别出一系列短暂存在的构造上升事件。     

西沙地区XK-1井主要造礁生物特征及生物礁环境演化

生物礁为南海周边区域重要的油气储层类型,本次基于XK-1井岩心及薄片中主要造礁生物种类、数量、分布规律与生态特征的分析,开展了西沙地区中新世以来碳酸盐岩-生物礁演化过程的研究,并推测了盆地内生物礁的发育特征。研究认为西沙地区中新世以来主要发育珊瑚、钙藻及苔藓虫三类造礁生物,同时,根据其分布特征,结合建立的礁、滩复合体沉积模式将XK-1井中新世以来的沉积环境划分为13个演化阶段。提出伴随着海平面的上升,造礁生物有从珊瑚逐渐向钙藻及苔藓虫演变的趋势,而伴随着海平面的下降,造礁生物又从钙藻和苔藓虫逐渐向珊瑚演变。明确了该区中新世以来发育早中新世三亚组一段沉积时期、晚中新统黄流组沉积时期、上新统莺歌海组沉积晚期至第四纪乐东组沉积时期3个主要造礁期和早中新世三亚组二段沉积早期、中中新世梅山组沉积中期2个次要造礁期。     

南海北部晚渐新世与早中新世之交T60构造运动的古水深响应

本文采用国际大洋发现计划(IODP)第368航次U1501站位井深264.0～331.1 m的样品,通过有孔虫壳体氧同位素地层和锶同位素定年,得出该段井深年龄为晚渐新世?早中新世20.3～32.0 Ma(地震反射不整合面T60的底部年龄在28～30.5 Ma左右)。T60构造运动之后,岩芯沉积物中有机碳含量、底栖有孔虫壳体稳定碳同位素δ13C、浮游与底栖有孔虫碳同位素差值Δδ13C_P-B指示海水表层生产力的降低;碳酸钙含量、有机碳/氮比值反映了陆源物质输入的减少;结合浮游有孔虫相对丰度以及底栖有孔虫的属种组合变化,共同揭示了南海北部在晚渐新世?早中新世时期,区域构造沉降运动导致了U1501站位在T60之后古水深逐步加深、离岸距离变远,相关结论从微体古生物学角度为认识T60构造事件及其沉积环境变化提供了科学证据。     

西沙西科1井三亚组生物礁沉积的磁性地层及其环境意义

生物礁沉积是南海乃至西北太平洋重要的沉积类型之一。本文利用新近钻进取芯的南海西沙西科1井生物礁沉积,开展了详细的磁性地层学研究。结果显示,早中新世三亚组记录了跨度为C5Dn~C6An正极性时的生物礁沉积。在综合全孔年代学结果的基础上,划分出新近纪西沙地区生物礁生长、发育的3个阶段:约16.5 Ma和约13.5 Ma两个稳定堆积时期,以及16.5~13.5 Ma快速堆积的"中中新世跃迁事件"。此外,本文推测西沙地区生物礁初始发育的时间显著早于过去认为的约20 Ma,同时三阶段的演化模式可能与南海扩张-结束的构造环境密切关联。