句容宝华山麓距今5700年前后的地层与古气候

结合长江下游沿江地区埋藏古树和泥炭形成时间,以及南京浦口林峰桥中晚全新世地层的沉积相特征和地球环境化学分析,江苏南部句容宝华山麓距今5700年前后洪—坡积相地层特征、剖面沉积物中孢粉—气候转换曲线反映:距今5700年前后本区曾经发生过降温干燥事件,宝华山地区当时最低年均温为12.56℃,最低年均降水量为716.40mm。林峰桥剖面对应层位淤泥质沉积物中黏土含量及铁离子含量的异常变化验证了该事件的存在。同时研究也表明,此冷干事件不仅是区域古气候异常变化的反映,还具有全球气候变化的响应特征。     

古环境、古气候分析对P-T之交灭绝事件的启示——以豫西济源孙家沟组为例

二叠纪—三叠纪之交,海洋和陆地均经历了地球历史上最严重的生物危机,大灭绝事件前后沉积环境的恢复及古气候的重建是生物大灭绝事件研究的基础。济源盆地位于华北板块南缘,二叠纪—三叠纪陆相地层发育完整且接触清晰,是研究华北板块二叠纪—三叠纪之交古气候和沉积环境演化的良好区域。以豫西济源大峪镇剖面孙家沟组为研究对象,综合运用岩石学、沉积学、古生物学和地球化学方法对研究区进行了系统研究。结果表明：济源孙家沟组从下部曲流河环境逐渐过渡为滨湖环境。孙家沟组下、中段地化数据表明当时的年降水量较低,古温度与化学风化强度较高,反映了干旱—半干旱为主的气候特征,可能为全球性巨型季风影响的结果,并由此导致了“济源动物群”的消失和微生物成因沉积构造（MISS）的发育。中段沉积期末期气候向湿润转变,到上段顶部干旱气候再次占据主导地位并持续至早三叠世。整体上,孙家沟组沉积期呈湿润—干旱—半湿润—干旱的气候变化,干旱炎热的气候可能是研究区陆地生态环境遭到破坏的重要原因,环境的退化加剧了陆相生物灭绝;根据岩性特征、古气候、古环境、MISS等,综合推测P-T之交灭绝事件发生在孙家沟组沉积期早期。     

河北南部石炭-二叠纪古气候演化特征

通过对河北南部的石炭二叠纪含煤岩系的岩石学、矿物学及地球化学等特征的研究表明,河北南部晚石炭世到早二叠世早期气候温暖潮湿,早二叠世晚期逐渐向半干旱气候转变,晚二叠世气候又再次向温暖潮湿转变,气候为半湿半干,至晚二叠世末则变得较为炎热、干旱.整体上研究区晚古生代气候由温暖潮湿向炎热干旱转变,但其中又存在着一定程度的波动.这种古气候演变与华北板块所处位置以及晚古生代古地中海的逐渐闭合有关,同时,华北板块晚古生代发生了多次海侵,这种海水的进退所带来的周期性湿气变化,导致了气候的波动,并于晚古生代末海水最终退出华北板块时,气候变得较为干旱.     

豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组古气候特征分析

二叠纪- 三叠纪之交发生了地史上最大规模的生物灭绝事件，该事件可能与当时气候环境的强烈变化有关。前人对该时期较连续的海相地层揭示的古气候研究较为成熟，而对同时期陆相地层的研究缺乏系统性，研究资料需要进一步完善。本文选取豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组为研究对象，运用沉积学、矿物学与元素地球化学等方法对该时期的古气候进行恢复，并与同时期陆相地层对比，进而讨论气候变化对该时期生物灭绝的影响。结果表明：①宜阳地区孙家沟组经历了滨湖- 浅湖- 滨湖等亚相的演化过程，其地层中岩相变化、古生物化石缺失、大量的钙质结核及其它沉积构造的出现揭示了孙家沟组的上段气候明显比下段炎热干旱。②元素地球化学指标以及粘土矿物组合的垂向变化等指示了该时期的气候经历了温湿向炎热半干旱- 干旱转变。③宜阳地区孙家沟组的气候指标所得出的结论与其他地区同时期陆相地层古气候的变化基本一致，反映了研究区与同时期全球古气候的变化存在一致性。二叠纪末期温度的骤升、气候极度干旱化以及陆表生态系统遭受毁灭性破坏等因素，可能是导致或加速陆地生物灭绝的主要原因之一。本次研究对该时期气候变化与生物灭绝之间的关系具有一定的指导意义，为探讨全球P- T之交生物灭绝的原因提供新的证据。     

陕西镇安二叠系碳酸盐岩粘土矿物特征及其对古气候的指示

二叠纪是地质历史中的一个关键时期,恢复其古气候具有重要意义。陕西镇安地区二叠纪时为古特提斯洋东部的一个孤立台地,二叠纪地层连续发育,厚度巨大(超过3 km),是研究二叠纪古气候古环境的理想之地。粘土矿物作为重要的古气候指标,可以恢复地质历史中的古气候。本次研究对陕西镇安二叠系159件碳酸盐岩样品进行了粘土矿物的定性和半定量分析,结果显示研究区粘土矿物组合为伊利石(平均含量70.9%)、高岭石(平均含量7.9%)、蒙脱石(平均含量4.4%)、绿泥石(平均含量8.6%)和伊蒙混层(平均含量8.3%)。伊利石相对含量变化显示研究区二叠纪古气候的变化可分为8个段:即阿舍尔期(Asselian)至空谷期(Kungurian)中期的干冷期(P1);中二叠世中期经历了湿热(P2)—干冷(P3)—干冷暖湿交替(P4)的变化;卡匹敦期(Capitanian)中期至吴家坪期(Wuchiapingian)早期的气候变冷(P5);吴家坪期(Wuchiapingian)早期的短暂暖湿期(P6);吴家坪期(Wuchiapingian)早期至吴家坪期(Wuchiapingian)末期的气候逐渐变冷(P7);以及长兴期(Changhsingian)干冷暖湿交替显著的气候(P8)。同时,对比研究表明,研究区二叠纪古气候变化受晚古生代冰期事件(LPIA)、Kamura事件及G—LB(Guadalupian—Lopingian boundary)生物灭绝事件的影响。此外,研究区沃德期(Wordian)存在一个持续约2.4Ma的短暂寒冷期,这与前人认为的空谷期(Kungurian)以来气候逐渐变暖不一致,其是否具有全球意义还有待进一步认识。     

大陆科学钻探开展古气候研究进展

当前气候变化问题已经引起全社会的广泛关注。地质历史时期(包括第四纪和"深时")的古气候研究可为了解现代气候变化提供借鉴,大陆科学钻探成为开展此研究的重要手段。文中对大陆科学钻探开展古气候研究的进展作一综述。获取连续沉积记录是大陆科学钻探的最大优势,地质学家通过对岩心建立高分辨率年代地层框架和应用多种古气候替代性指标,重建地质历史时期不同时间尺度上的陆地古气候变化,发现并精确厘定陆地古气候-古环境快速变化事件,进而通过精细对比陆地-海洋古气候记录,揭示气候变化的过程和机制。这些研究成果将加深人类对地球气候系统的认识,并为未来气候预测提供科学依据。可以预见,大陆科学钻探将成为古气候研究的一种常用手段,在未来的古气候研究领域,特别是"深时"温室气候研究中发挥更加重要的作用。     

秭归盆地峡口剖面中侏罗统千佛崖组古气候演化的地球化学记录

通过对秭归盆地峡口剖面千佛崖组细碎屑岩样品的元素地球化学分析,恢复了区域内中侏罗世早期古气候的演化历程。结果显示:样品的化学风化指数(CIA)校正值的变化可分为2个阶段,在千佛崖组底部和中上部其平均值分别为82和64,微量元素风化指标Rb/Sr和古气候指标Sr/Cu(2.3,7.9)和C值(1.13,0.52)也有相同的反映,这指示了沉积物源区发生过由古气候转变导致的化学风化强度的减弱。利用P元素含量与Fe/Mn的变化特征,重建了区域古温度和古湿度的演化趋势。多元地球化学指标综合指示了研究区在中侏罗世早期为温暖、潮湿气候类型,而在中侏罗世中晚期区域内的干热化事件,使得气候转变为温暖、干旱的半潮湿气候类型,随着干热化趋势的不断加剧,最终气候过渡为干旱、炎热的半干旱气候类型,这与前人基于古植物研究得出的古气候变化过程相吻合,为盆地内中侏罗世早期古气候演化的进一步研究提供了地球化学方面的证据和参考。     

欧龙布鲁克地块新元古代早期冰川事件:来自CIA指数的证据

采自欧龙布鲁克地块全吉山、欧龙布鲁克山两个剖面全吉群下部砂砾岩段(包括麻黄沟组与枯柏木组)样品ICV指数大多数1、或略1,这表明该套碎屑岩沉积是构造活动地带的初始沉积。底部冰成岩发育层段样品CIA指数大多数在53左右,向上CIA指数增大至67左右,反映新元古代早期研究区古气候整体转暖。底部层段样品极低的CIA值表明欧龙布鲁克板块新元古代早期主要发生寒冷气候条件下的低等程度化学风化,首次从CIA指数角度证实研究区存在新元古代早期极端寒冷气候事件,为研究区受新元古代早期"雪球地球"事件影响提供了更进一步的证据。通过对前人年代学研究的总结,将这套含有大量低CIA值碎屑岩的冰川沉积地层沉积年限约束在780±20~740±16Ma范围内,并认为其与国际上的Kaigas冰期及塔里木地区贝义西冰期相对应。     

从晚古生代冰室到早中生代温室的气候转变:兼论东特提斯低纬区的沉积记录与响应

地球在晚古生代晚期—中生代早期经历最近一次从冰室到温室的气候转变,是理解未来地球冰川消融、全球变暖等气候转变的重要窗口。这一时期的沉积记录和气候模型研究揭示,冰川活动、大气pCO₂和气候状态间存在复杂的耦合和反馈机制,同时伴随发生陆表植被更替和生物迁移。随冰川消融、大气pCO₂升高和全球变暖,低纬大陆区干旱化趋势和季节性降雨增强,出现季风气候并在冰室之后的三叠纪温室盛行。华南和华北是位于东特提斯低纬区的主要大陆,其石炭—二叠系在沉积和生物特征上与Pangea超大陆西侧热带区差异显著,蕴含有丰富的深时气候变化信息。基于前人成果,在简述石炭—三叠纪全球气候变化的基础上,对东特提斯低纬区石炭—三叠纪沉积记录进行总结,阐明其深时古气候研究意义和研究前景。     

松辽盆地晚白垩世古气候变化的测井替代指标

寻求指示古气候变化的测井替代指标是近年来古气候研究的重要途径和方向。测井曲线是地层岩 石学、岩石物理学、岩石地球化学特征的综合反映,具有连续性好、纵向分辨率高的特点,为反演古气候变化 提供了新的手段。松科１井作为专门为研究松辽盆地晚白垩世重大地质事件与古气候变化而部署的一口科学探 索井,具有系统的岩心资料和较完整的测井系列资料。文中在对松科１井南孔自然伽马能谱测井资料进行统计 的基础上,结合放射性元素地球化学分析结果,论证了钍／钾比（Th/K） 可以作为指示气候变化良好替代指标 的可行性,并据此对松辽盆地青山口组-嫩江组沉积时期的气候干湿变化进行了反演。结果表明：松辽盆地从 泉头组３段-嫩江组２段沉积时期气候总体表现为从潮湿向半干旱转化的趋势,垂向上可划分为３个完整的干 湿变化旋回。这一研究结论与前人在松辽盆地南部采用古生物学以及元素地球化学分析得出的结论相吻合,表 明根据自然伽马能谱资料统计得出的Yh/K值可以作为反演古气候变化的替代指标。     

Permo-Carboniferous Sequence Stratigraphy and Sea Level Changes in North China Platform

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＬａｔｅＰａｌｅｏｚｏｉｃＮｏｒｔｈＣｈｉｎａｂａｓｉｎｉｓａｈｕｇｅｃｒａｔｏｎｉｃｂａｓｉｎ,ｔｈｅｓｔｒａｔａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｃｏａｌ－ｂｅａｒｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｖａｒｙｉｎｄｉｆｅ...     

东营凹陷中晚始新世古气候演化特征及其意义——以Hk1井为例

始新世中晚期是东亚地区古近纪气候的关键转变期,其古气候演化过程及影响因素非常复杂。以往主要是依据中国中西部地区的沉积资料对这一时期的古气候演化进行研究,但是中国东部缺少广泛分布的沉积地层证据,使得这一时期的古气候演化仍然是争论的焦点。位于中国东部的东营凹陷中晚始新世发育有一套连续的红层—膏盐层—湖相泥岩沉积序列,对古气候变化非常敏感。以东营凹陷Hk1井沙四段为研究对象,综合利用沉积学资料和Na/Al比值、化学变化指数（CIW’）等地球化学指标,探讨了其中晚始新世古气候演化特征及其意义。研究表明:中国东部中晚始新世气候演化分为五个阶段,其中,第1~3阶段古气候变化与中国中西部古气候变化基本一致,即长周期的干冷趋势中出现一个短暂的急剧变暖过程（MECO）;第4~5阶段古气候演化与中国中西部古气候变化趋势出现明显差异。第4阶段沉积时期,中国东部古气候变得湿润,纬向分带古气候开始格局被打破;第5阶段时期,古气候整体转变为东湿西干的气候格局,东亚季风开始盛行并成为中国东部地区气候的主导因素。     

南华北盆地晚石炭世—早二叠世层序地层学及古地理研究

南华北盆地晚石炭世—早二叠世主要为陆表海充填沉积。通过层序界面识别和层序地层划分,建立层序地层格架,将研究区晚石炭世—早二叠世地层划分为1个Ⅱ级陆表海充填层序,3个Ⅲ级层序(Sq1—Sq3),分别对应晚石炭世巴什基尔-格舍尔期、早二叠世紫松期和隆林期,同时对3个层序的特征及演化进行了分析。根据层序地层学研究对Sq1~Sq3进行古地理重建,发现陆表海充填总体上为海退序列,物源主要来自北缘阴山隆起;同时也证实了海侵转换面的存在,全球海平面上升和板缘构造运动共同塑造了南华北盆地晚石炭世—早二叠世特殊的古地理演化过程。     

内蒙古大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄及其构造意义

本文收集大量锆石U-Pb年代学数据,通过制作年龄-频数图谱,简略探讨了西伯利亚克拉通、华北克拉通、东北地区微地块以及内蒙古大石寨地区的演化史,并对大石寨二叠系与其周边块体的锆石年龄作比较分析,进而探讨了大石寨地区二叠系的物源问题。碎屑锆石年龄-频数图表明,大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄可以划分出古生代年龄段(500~250 Ma),中—新元古代年龄段(1.6~0.8 Ga),新太古一古元古代年龄段(2.6~1.7 Ga)。华北克拉通北缘与西伯利亚克拉通南缘基底年龄均1.6 Ga,其二者都不能反映大石寨地区二叠系物源年龄信息,而大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄峰值与东北地区地块年龄峰具有很好一致性,说明二者锆石年龄峰值反映的构造岩浆事件一致,表明大石寨地区二叠系物源应来源于东北地块而不是华北克拉通和西伯利亚克拉通。同时,东北地区大量古老基底锆石年龄数据的存在,暗示东北地块可能独立于上述两大板块而存在,并响应中亚造山带内存在古老微大陆的观点;东北地块由诸多微小块体拼贴而成,并分别与西伯利亚克拉通和华北克拉通碰撞拼接,缝合线分别是贺根山一黑河缝合带与西拉木伦缝合带。     

华北石炭、二叠系高分辨层序地层分析

通过以露头、测井曲线和岩芯观察为基础的高分辨层序地层分析,认为华北石炭、二叠系为1个大层序,时限约为310～250Ma。以早二叠世紫松期与隆林期之交的285Ma的区域性不整合面为界,分为Ms1、Ms2两个中层序。Ms1穿过了石炭、二叠系的年代地层界线（295Ma）。含煤的本溪、太原、山西组（308～275Ma）分为6个层序组（Ss1－6）,包括19个层序（CSq17,PSq1-12）。通过区域性层序地层单位的对比,在生物年代地层格架的基础上,建立了更精细的等时地层格架。晚石炭世沉积仅分布在华北中部及北部,南华北缺失CSq1-7,豫西还缺失PSq1-3。层序之间的不整合面、岩石地层单位和主要煤层在大区域内都是穿时的。晚石炭世海水自东向西侵入华北北部,向西和向南超覆;紫松或海水自晋西南和苏皖北部向北入侵,为华北晚古生代的最大海侵;隆林晚期海侵较隆林早期海侵略大。太原组的主煤层在山西自南向北形成于紫松早期海平面缓慢上升过程中,内蒙古南部山西组的巨厚煤层形成于最大海侵时期,山西省山西组的主煤层自北向南形成于隆林早期,晋东南至南华北山西组的主煤层形成于栖霞早期。通过三交、柳林矿区煤相分析表明海侵体系域底部的煤层比高位体系域的煤层更富生烃潜力,是一种新的成煤模式,也是煤层气找矿勘探应该     

华北板块北缘古大洋闭合时间的限定——来自四子王旗西后壕子同碰撞花岗岩的证据

位于华北板块北缘四子王旗北部的西后壕子花岗岩体的CamecaIMS-1280-SIMS锆石U—Pb年龄为266Ma±2Ma。该岩体主要由二长花岗岩组成,以出现大量颗粒较大的白云母为特征,具有较高的SiO2含量（75．21％-76．69％）,A／CNK值多大于1．1,CIPW标准矿物中刚玉的含量也都高于1％。在球粒陨石标准化稀土元素配分图解上,Eu具有强烈的负异常（δEu=0．03～0．11）,REE呈现出明显的M型四分组效应,部分微量元素也表现出non-CHARAC的性质。在原始地幔标准化微量元素配分图上,元素Ba、Nb、sr和Ti相对亏损,Cs、Rb、Th和Pb相对富集。在构造环境判别图解中,所有样品均落入同碰撞花岗岩区域。结合区域地质背景及以上特征,西后壕子岩体应为强过铝质的高分异S型花岗岩,形成于二叠纪晚期的陆一陆碰撞环境中。270-260Ma期间,四子王旗地区发育EW向的碰撞花岗岩带,限定华北板块与南蒙古微大陆沿索伦缝合带的闭合时间为二叠纪晚期。     

Coal-derived rates of atmospheric dust deposition during the Jurassic-Cretaceous greenhouse periods

The study of dust deposition records in geological history is of great significance to the study of paleoclimate evolution during deep periods. Because dust can directly influence the biochemical processes and climate evolution of the Earth. However, the absence of quantitative data on dust limits the systematic and comprehensive study of paleoclimate evolution during deep periods. Prior to the Quaternary period, most quantitative studies on atmospheric dust have focused on the Permian era. However, in the entire Mesozoic era, there are still no quantitative data available on atmospheric dust deposition rates. We utilized the average concentration of inorganic matter in coal from the Jurassic and Cretaceous periods to depict the dust concentration and corresponding dust deposition rate in the atmospheric system during these periods. We also conducted a correlation analysis using the distribution of arid source areas. The results show that the values of ash concentration and dust deposition rates are higher near the arid provenance and lower far away from it. Furthermore, in this study, we have compared the latitudinal variation gradient of dust deposition rates under the icehouse and greenhouse climates by using the end of the Permian and Quaternary as representatives of icehouse climate and the Jurassic and Cretaceous periods as representatives of the greenhouse climate. Our findings indicate that there is a higher ash concentration, dust deposition rate, and dust deposition rate variation gradient in the air under the icehouse climate, while there is a lower ash concentration, dust deposition rate, and dust deposition rate gradient in the air under the greenhouse climate. We have also discussed the dust sources during the Mesozoic period, as well as the differences in ash data under greenhouse and icehouse conditions. This provides a strong basis for studying the atmospheric environment after the modern climate entered the ice age.     

End-Permian to mid-Triassic termination of the accretionary processes of the southern Altaids: implications for the geodynamic evolution,Phanerozoic continental growth,and metallogeny of Central Asia

The Altaids is one of the largest accretionary orogenic collages in the world with the highest rate of Phanerozoic continental growth and significant metallogenic importance. It is widely accepted that subduction-related orogenesis of the Altaids started in the late Precambrian and gradually migrated southward (present coordinates). However, it is uncertain when and how the building of the Altaids was finally completed. Based on structural geology, geochemical, geochronological, and paleomagnetic data, this paper presents late Paleozoic to early Mesozoic accretionary tectonics of two key areas, North Xinjiang in the west and Inner Mongolia in the east, together with neighboring Mongolia. The late Paleozoic tectonics of North Xinjiang and adjacent areas were characterized by continuous southward accretion along the wide southern active margin of Siberia and its final amalgamation with the passive margin of Tarim, which may have lasted to the end-Permian to early/mid-Triassic. In contrast, in Inner Mongolia and adjacent areas two wide accretionary wedges developed along the southern active margin of Siberia and the northern active margin of the North China craton, which may have lasted to the mid-Triassic. The final products of the long-lived accretionary processes in the southern Altaids include late Paleozoic to Permian arcs, late Paleozoic to mid-Triassic accretionary wedges composed of radiolarian cherts, pillow lavas, and ophiolitic fragments, and high-pressure/ultrahigh-pressure metamorphic rocks. Permian Alaskan-type zoned mafic-ultramafic complexes intruded along some major faults of the Tien Shan. We define a new Tarim suture zone immediately north of the Tarim craton that is probably now buried below the Tien Shan as a result of northward subduction of the Tarim block in the Cenozoic. The docking of the Tarim and North China cratons against the southern active margin of Siberia in the end-Permian to mid-Triassic resulted in the final closure of the Paleoasian Ocean and terminated the accretionary orogenesis of the southern Altaids in this part of Central Asia. This complex geodynamic evolution led to formation of giant metal deposits in Central Asia and to substantial continental growth.     

大兴安岭中段林西组砂岩LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

大兴安岭中段扎赉特旗西北部分布大面积的晚二叠世林西组沉积地层,该沉积地层主要为长石砂岩、粉砂岩、长石岩屑砂岩夹不同规模的含砾砂岩及灰岩,中部含有较为丰富的双壳类、植物化石。本次研究针对林西组下部的长石岩屑砂岩进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年工作,共获得98个有效年龄,年龄分布范围为（2 552.3±22.5）~（227.6±5.4）Ma,大部分年龄位于谐和曲线上,部分结果偏离曲线,根据测试数据按年龄值和频率分布特征大致分为以下几组：上泥盆世—晚二叠世（380.0~246.1 Ma）、志留纪—寒武纪晚期（489.0~413.8 Ma）、中元古代—新元古代（1 239.5～808.1 Ma）、古元古代（2 554.0～1 784.3 Ma）。上述年龄与区域上的岩浆事件基本吻合。综合研究表明研究区内林西组沉积下限为（253.4±1.5） Ma,林西组的物源主体应来自于西拉木伦河—延吉一线,其余锆石来源主要为兴蒙造山带内部、华北板块北缘和东北各地块,1.8和2.5 Ga的碎屑锆石更有可能来自华北板块北缘,华北板块和西伯利亚板块在（253.4±1.5） Ma之前已经完成碰撞、拼合,古亚洲洋已经闭合,兴蒙海槽形成。林西组海相核形石的发现表明晚二叠世大兴安岭中段地区应以海相环境为主,直到三叠纪早期才逐渐转变为陆相沉积环境。