黄土高原古气候变化定量重建的新进展

中国黄土- 红黏土沉积是可与深海沉积媲美的陆相沉积载体,记录了晚新生代东亚大陆气候环境变化历史。基于中国黄土的多种理化指标,重建了黄土高原地区构造- 千年尺度东亚季风变化历史,为探讨区域与全球气候的联系提供了关键证据。近年来,黄土高原古气候变化研究逐步从定性描述拓展到定量重建,本文旨在回顾基于中国黄土定量重建古温度和古降雨变化取得的重要进展。首先,梳理了古气候要素定量重建的指标和方法,古温度重建指标包括植硅体、碳酸盐耦合同位素、微生物脂类代用指标等;古降水变化敏感指标包括磁化率、白云石/方解石含量、生物微钙体Sr/Ca比值、有机碳同位素以及10Be等。然后,汇总了典型黄土剖面定量重建的古气候变化序列,分别从构造、轨道及千年时间尺度上探讨了古温度和古降雨的变化特征。结果表明,基于生标重建的不同时间跨度的土壤古温度变化序列,在冰期—间冰期尺度上的波动特征基本一致,但在冰盛期—冰消期时段出现了增温超前现象,说明陆地植被对土壤温度变化有重要调制作用。然而,不同指标重建的降水变化幅度差异较大,主导周期也存在差异,说明定量重建降水变化仍有较大挑战。最后,简要总结了黄土高原古气候定量重建存在的问题,明确了区分温度和降水季节性变化的重要性,指出加强地质记录与模拟结果的对比同化,将有助深化对多尺度季风变化动力学的理解。     

准噶尔早三叠世古地理及古气候特征

二叠纪和三叠纪是衔接古生代和中生代的两个地质时代,在这个地质时期内,世界上出现了板块大联合--泛大陆,发生了地史上最大规模的生物更替。从早二叠世开始到晚二叠世,世界上发生过巨大规模的海退,显示出古气候、古海洋方面许多变化,对古地理环境造成了巨大的影响。早三叠世古地理和古气候的研究,对阐明古生代与中生代地质发展史、生物演化及沉积环境均有重要的意义。 准噶尔早三叠世古地理,经过新疆地质矿产研究所两轮古地理图的编制（1985-1987年,1999-2000年）已经有了许多比较深入的认识,本文侧重在早三叠世古地理及古气候与…     

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。     

杭州地区石笋稳定同位素古气候探索

用１４Ｃ测年技术和稳定同位素地球化学古温度方法，对浙江省临安瑞晶洞穴的石笋进行了１４Ｃ的测年和碳、氢、氧同位素测试，获得５～１万年间杭州地区古气候演化记录、该记录表明，在５～１万年间有三次较明显的周期性古温度变化，最高温度为１４。９℃，最低温度为６。６℃，最大温差为８℃左右，平均温差３～５℃。这段时期正处在大理冰期后期，但大理冰期并不是一个持续的低温阶段，它至少有３次温度波动。与我们获得的石笋同位素古温度相一致。另外，我们将５～１万年间杭州地区古气候变化与同期东南沿海的海平面变化进行了对比，在时间上也较为吻合，也就是温度上升、海平面也上升，温度下降、海平面也随之下降。     

杭州地区石笋稳定同位素古气候探索

用１４Ｃ测年技术和稳定同位素地球化学古温度方法，对浙江省临安瑞晶洞穴的石笋进行了１４Ｃ的测年和碳、氢、氧同位素测试，获得５～１万年间杭州地区古气候演化记录、该记录表明，在５～１万年间有三次较明显的周期性古温度变化，最高温度为１４．９℃，最低温度为６．６℃，最大温差为８℃左右，平均温差３～５℃。这段时期正处在大理冰期后期，但大理冰期并不是一个持续的低温阶段，它至少有３次温度波动。与我们获得的石笋同位素古温度相一致。另外，我们将５～１万年间杭州地区古气候变化与同期东南沿海的海平面变化进行了对比，在时间上也较为吻合，也就是温度上升、海平面也上升，温度下降、海平面也随之下降     

冰筏沉积与古气候,古地理

冰筏沉积物，是古气候，古地理的有效记录。对冰筏沉积的研究，可用于研究冰川发育时期，范围，重建冰川发史，重塑地质历史时期的古气候。通过冰筏沉积物中的砾石和砂级颗粒的成分分析，可了解古冰川发育区母岩的岩性组合。     

柴达木盆地自然伽玛曲线在古气候及沉积环境研究中的应用

应用自然伽玛测井（GR）曲线反演古气候和古环境的方法在国际上逐渐得到重视并取得了进展，柴达木盆地第四纪应用其反演2.85Ma B.P来的古气候变化也取得了成功。本文以柴达木盆地侏罗系冷科1井和雨33井自然伽玛曲线并结合孢粉等地质资料进行了古气候与沉积环境分析，证明GR曲线是有价值的古气候研究参数。GR值的大小及古气候的干湿变化和沉积水体的深浅变化均有内在联系，GR曲线振幅与频率的变化快慢反映出沉积环境动荡与稳定的相对特征，据此对两口井的沉积环境演变作了具体分析。结合古气候与沉积环境综合分析，GR曲线的异常波动还具有特殊的指相意义。GR值增大-古气候加湿-沉积水体加深的同步表现特征是一般性规律，构造-古地理背景的变动可改变这一对应关系，因而提供了研究古地理演变的信息，进一步丰富了GR曲线研究的地质涵义。说明在侏罗纪古气候和古环境研究上，GR曲线是一有价值的参考指标。     

贵州南部石炭纪古地磁初步研究

一、前言近年来对中国岩相古地理研究已取得不少研究成果,对中国板块也有不少新进展,1986年国际大陆边缘地质科学讨论会中已经广泛涉及到我国南方,北方各地质时代的构造变迁和海陆迁移以及板块、推覆体的演化过程。愈来愈多的资料表明,任何一个地质时期的地质事件出现,均以全球地质背景为前提。相带的变动,生物礁滩的出现,特殊环境里各种矿产的产出,无不与当时的古气候、古纬度有关。因此,研究古地磁学,将是研究岩相古地理中应当借鉴的一个重要方面。通过古地磁学研究,能得到某些有益的启示,以补充岩相古地理研究的某些不足。     

湖泊古气候、古环境重建与生物标志物

正全球变化与区域响应一直是人类生存所面临的重大科学问题,是维系当今社会可持续发展的关键。通过一系列高精度的仪器分析,重建高分辩率的古气候、古环境记录可以系统探究历史时期的气候变化过程及驱动机制,从而理解现代气候的变化模式,并为全球变暖背景下未来气候变化趋势预测提供重要的历史依据(图1)。古气候、古环境变化的信息来源与带有时间属性的介质有关,如树木年轮、冰芯、石笋、黄土、湖泊沉积、海洋沉积和沼泽泥炭沉积等(图2)。这些重要地质材料的一个     

中国石炭—二叠纪古气候及其对板块构造的验证

<正> 地表各地区的气候有明显差异,影响气候的主要因素是纬度温差梯度。海陆分布、洋流、大气环流、山形地势乃至天体运行等,不同程度上对气候有所影响。这些因素都会直接或间接地影响生物的生长和分布,影响沉积作用和沉积物特征。因而,许多生物和沉积物均可作为良好的气候标志。我们对地层中所保存的气候标志进行分析,可以了解地质时期的气候特征。分析不同时期地层中的气候标志,可以了解地质时期气候的演变趋势和发展规律。古气候研究可为古地理和恢复古板块构造位置提供依据,也可为寻找和预测沉积矿产资源提供背景资料。     

石炭纪生物礁与晚古生代冰期的耦合关系

有着海洋"热带雨林"之称的生物礁,是一个由各类生物组成的高级生态系统,无论是现代还是古代的生物礁都对环境的变化十分敏感.地质历史时期,古环境和古气候在一定程度上影响着生物礁的发展和演化,其中比较有代表性的是晚古生代冰期对石炭纪生物礁的作用.晚古生代冰期是显生宙以来最为重要的气候变冷事件之一,开始于泥盆纪末,结束于早二叠世,导致全球古气候和古环境发生了剧烈变化,并对石炭纪生物礁系统造成了深远的影响.多年来,在地质科技工作者的不懈努力下,虽然已经在晚古生代冰期和石炭纪生物礁两方面取得了一定的研究成果,但是并未对二者之间的相互作用关系进行深入研究.本文系统总结了两大领域国内外研究现状,受古环境和古气候影响,石炭纪生物礁经历了独具特色的发展和演化史,并与晚古生代冰期的不同阶段表现出较强的相关性.石炭纪各时期生物礁的繁盛或衰落与气候回暖或变冷呈现出很好的对应关系.     

古近纪气候变化在东海盆地内的化石记录

古近纪气候演化经历了由"温室气候"向"温凉气候"转变的过程,在此期间发生了三次显著的气候事件,分别为PETM极热事件、Oi-L骤冷事件和Mi-L降温事件。利用东海陆架盆地内孢粉、有孔虫等古生物资料探讨了全球古气候变化背景下东海陆架盆地内古生物差异性变化,并根据特征孢粉组合恢复东海陆架盆地内不同时期古植被以及古气候,在此基础上将东海陆架盆地温度、湿度变化曲线与全球温度变化曲线、海平面变化作对比分析,结果显示东海陆架盆地气候演变与全球气候变化具有一定的耦合关系,并且对渐新世时期东海陆架盆地气候变化的原因进行了初步探讨,认为渐新世时期季风气候的形成导致了东海陆架盆地花港组整体呈现湿润的气候特征。     

北非盆地叠加演化及其对油气地质条件的控制作用

以板块学说为理论依据,利用IHS和Tellus能源信息库,在对北非不同盆地群原型盆地恢复的基础上,系统分析了北非主要地质时期的盆地演化过程,从古板块位置、盆地类型、古海平面变化、古温度和古气候等方面,指出了盆地演化特征对北非油气地质条件形成的控制作用。志留纪和白垩纪北非被动大陆边缘和裂谷盆地的发育以及当时的海侵环境,控制了北非地区两套主要烃源岩的形成。而三叠纪北非地区低纬度板块位置和当时较高的气温以及海退环境,控制了北非最为重要的蒸发盐岩盖层的形成。不同盆地区盆地演化特征的差异,造成了其生、储和盖层发育的差异,也形成了北非西部盆地以古生代油气系统为主,而中东部盆地以中、新生代油气系统为主的油气分布格局,对于认识北非地区盆地的形成与演化及油气分布特征和开发潜力,具有一定的理论意义和实际价值。     

陕西蓝田段家坡黄土剖面地球化学元素特征及古气候效应分析

地球化学元素在剖面上的变化能够反映当时沉积时期的古气候环境。通过对陕西蓝田段家坡剖面的24件样品进行系统分析,段家坡剖面中各元素含量存在一个明显的变化点。0.57~0.37 Ma的元素含量波动较大,0.37 Ma以来的各元素含量变化较小,反映出不同时期的古气候变化趋势不同。0.57~0.37 Ma的黄土剖面总体上反映了冷暖间或的古气候特征,0.37~0.13 Ma的黄土剖面总体上反映了温暖湿润的古气候环境,0.13 Ma以来至马兰黄土沉积结束时期(10ka BP)的气候变得较为干冷。这一变化规律与深海氧同位素、古植被、古气候的变化规律具有较好的一致性,并且符合米兰科维奇旋回的变化规律。     

粘土矿物在气候环境变化研究中的应用进展

在古环境和古气候的重建中,粘土矿物和碳-氧同位素、孢粉、树轮、冰芯等代用指标一样具有同等重要的地位。在没有地质构造运动影响时,气候是影响粘土矿物形成的主要因素,沉积物中的粘土矿物可用来分析古气候和古环境。粘土矿物及其组合可以独立或作为主要指标反映气候和环境变化,并已应用于高分辨率的晚第四纪地层的气候环境研究中。粘土矿物在很短的时间内也会发生明显地变化,不仅可以反映千年-百年尺度的气候环境变化,而且也可以反映几十年尺度的古气候环境变化过程。粘土矿物与其它指标对同一气候环境响应的相位差有待深入研究。不同的半定量分析方法测量出的同一剖面中粘土矿物的含量变化趋势和特征具有一致性。     

白垩纪陆相红层及其古温度的氧同位素重建方法探讨

介绍了白垩纪陆相红层研究的现状及前景,特别是其在白垩纪陆相古气候恢复方面所具有的重要意义,并介绍了氧同位素测温方法的一般原理.在白垩系陆相红层古温度恢复过程中可能普遍使用两种载体：碳酸盐岩及三价铁氧化物.陆相红层古温度重建对于理解陆相古气候、陆相红层的形成机制、重大地质事件以及“温室气候"具有十分重要的科学意义.     

东北亚陆缘晚白垩世岩浆作用对古太平洋俯冲作用变化的制约及其气候效应

晚白垩世是古太平洋俯冲板块运动变化的关键时期。本文总结了东北亚陆缘晚白垩世火成岩的时空分布特征，结合火成岩地球化学数据，探讨该时期岩浆作用与古太平洋俯冲及气候变化之间的潜在联系。东北亚陆缘晚白垩世火成岩分布范围由陆内至陆缘明显收缩，指示古太平洋板块俯冲-后撤过程。火成岩展布方向发生小角度偏转，可能是俯冲板块在深部地幔流影响下发生变形以及不同位置后撤速率差异所致。该时期东北亚陆缘经历了地壳减薄和岩浆初始温度上升，暗示板块后撤诱发陆缘向地幔流，引起地壳减薄并形成具有较高初始温度的岩浆。晚白垩世东北亚陆缘地区经历了由升温到降温的过程，与岩浆作用变化相对应，暗示岩浆活动与区域古气候变化具有潜在协同性。     

煤中惰质组在泥炭沼泽古环境研究中的应用

惰质组是煤中一种常见的显微组分。它不仅能用来鉴别成煤前植物的木炭化程度,而且还是泥炭沼泽古环境恢复的有效途径。近年来,欧洲学者利用惰质组成功推算了地史时期三叠纪—侏罗纪之交(T—J)的古火灾温度及类型,并重建了古植被类型及泥炭沼泽古生态环境变化。与其它方法相比,利用煤中惰质组含量及其反射率进行古环境恢复的工作对于植物种类繁多、沉积岩层中夹杂的煤层或煤炭、尤其对于古气候环境波动较大的地质转折时期最为理想。因此,利用惰质组的部分参数对我国含煤沉积盆地的古生态恢复以及成煤环境的研究有积极的借鉴意义。     

白垩纪世界与大洋红层

白垩纪代表着地质历史中的一种极端的温室气候,已被国际地球科学界视为研究地球系统科学的典型范例。文中在评述白垩纪沉积作用、古气候、古海洋研究中取得的重要进展基础上,重点介绍推动白垩纪研究核心问题之一的黑色页岩和大洋缺氧事件以及由中国学者提出的白垩纪大洋红层和富氧作用。大洋缺氧事件与大洋红层的研究因其与碳氧循环、古气候和古海洋变化的紧密关系,已经成为国际白垩纪研究中的热点问题,并在今后一段时期内继续引领着白垩纪古海洋、古气候变化研究的不断深入。     

松辽盆地白垩纪古气候特征及其变化机制

本文综合研究了松辽盆地白垩纪古气候的沉积记录、孢份古植物群记录及碳、氧同位素地球化学特征，得出了松辽盆地白垩纪古气候的演变规律。并认为碳族国与古气候旋回有密切的对应关系，大气中ＣＯ＿２含量的变化是古气候变化的根本原因。每一温暖时期的开始都与大气中ＣＯ＿２含量的增加有关，随着固碳作用的增强，温室效应削弱。碳旋回是古气候变化的重要机制。