山旺中新世植被演替及古气候定量研究

本文详细研究了山旺中新世22.95 m厚的硅藻土沉积层位上,以10-30 cm为间距所采集的130块孢粉样品,鉴定出111个孢粉类型;古植被演替的研究结果表明由老至新经历的5个阶段：“湿润环境下的混交中生林”,“干旱环境下的混交中生林”,“湿润湖岸环境下的混交中生林”,“山地、湿润及碱性等环境下的混交中生林”,和“碱性环境下的混交中生林”; 同时,首次成功地运用共存分析法定量地恢复了山旺中新世气候,得出古气候参数定量值如下：年平均温度15.6-17.2℃, 最热月平均温度24.7-27.8℃, 最冷月平均温度 5.0-6.6℃, 温度年较差20.5-25℃, 平均相对湿度72-75%, 年平均降雨量1162-1308 mm, 最湿月份平均降雨量148-180 mm, 最干月份平均降雨量16-59 mm, 最干及最湿月份降雨量的差值81-153 mm, 最热月份的平均降雨量108-111 mm。山旺中新世时期的气候波动范围为：年平均温度波动约3℃左右,最冷月份平均温度波动约4℃左右,最热月份平均温度波动约1℃左右,年平均降雨量波动约100 mm左右。总体反映山旺中新世气候温暖潮湿,冬季凉爽,夏季炎热。     

中新世山旺盆地植被演替与环境变迁

山东省临朐县山旺盆地中新世植物群及其研究成果闻名遐迩 ,但是在植物群的研究上依然有以下问题 :(1)在植物分类鉴定方面 ,缺乏解剖学特征研究 ;(2 )在植被演替的研究上 ,缺乏高分辨率的时间尺度 ;(3)在古环境和古气候的分析上 ,缺乏定量化标准 ;(4 )在时间和空间范围上 ,需要拓展性研究。针对上述问题 ,我们首先将山旺组富含化石的硅藻土沉积划分为 19层 ,然后以厘米级间距逐层采集标本和孢粉样品 ,目的是进行高分辨率研究和保证多种材料、多种方法研究结果的可比性。在植物类群研究方面 ,我们已经报道了中国可靠的、国际公认的化石杜仲新记录 ,建立了一个新属(Chaneya) ,而且开展了山旺古果实学的研究。在古植被演替的研究上 ,孢粉学研究表明山旺中新世植被经历了 5个发展阶段。应用特有种气候分析法、共存分析法、叶相分析对山旺中新世的古气候进行定量重建 ,获得诸如年均温、降水量、相对湿度等气象数值。根据国际学术界的最新动向 ,今后有必要在全球变化和亚洲古环境的宏观背景下加强和拓展山旺植物群的研究 ,如 :深入研究植物演化过程和植被演替的规律 ,从地层沉积物和植物化石上提取全球气候变化的信息 ,搜寻东亚季风形成和兴盛的新证据 ,探讨植物对洋流改变和新生代第 3次重大撞击事件的响应     

浙江天台-宁海晚中新世孢粉组合及其古植被和古气候

分析了浙江天台-宁海地区嵊县组第3沉积层的孢粉样品11个, 该层时代属晚中新世。其中, 在宁海县黄泥塘村和大路下村各采集4个, 天台县家湖村采集3个; 样品岩性主要为浅灰色至灰褐色湖相沉积的泥岩至泥质粉砂岩, 部分样品含较多硅藻土(采样地点分布范围 29°8'~29°10'N, 121°14'~121°16'E)。经化学处理, 除HNT-11, DLX-1和DLX-2以外, 在其余8个样品中发现了丰富且保存完好的孢粉化石, 共鉴定39个类群, 归属23科, 建立了以栎属(Quercus)—松属(Pinus)—禾本科(Poaceae)—菱属(Trapa)为主要特征的孢粉组合。结合同层位植物大化石记录, 推论晚中新世天台-宁海及其周边地区的植被类型丰富, 以具有一定垂直地带性的森林植被为主: 自山麓向上, 随海拔升高, 由常绿阔叶林逐渐向常绿、落叶阔叶混交林以及落叶阔叶林过渡; 研究区生长有松属(Pinus)及竹类植物, 草本植物生长茂盛, 并生长有一定量的蕨类植物; 研究区内湖泊、池塘及沼泽等平静的淡水水体普遍存在, 使得菱属等水生草本及盘星藻(Pediastrum)等淡水藻类广泛生长。该植被类型与现今浙江兼具一定垂直地带性的典型中亚热带常绿阔叶林较为相似。通过对当前孢粉组合应用共存分析法, 定量重建了晚中新世研究区的8个古气候参数, 即年平均气温(MAT)17.0~18.5℃, 年平均降水量(MAP)979.0~1722.0mm, 最热月平均气温(WMT)26.5~28.4℃, 最冷月平均气温(CMT)3.3~7.7℃, 平均最大月降水量(MMaP)176.2~265.0mm, 平均最小月降水量(MMiP)7.0~31.6mm, 平均最热月降水量(MWP)165.5~232.5mm以及气温年较差(DT)18.2~21.5℃, 表明晚中新世研究区的气候温暖湿润, 同该区现代气候相近。     

山东山旺中新世硅藻页岩中的遗迹化石

山东山旺中新世湖相沉积硅藻页岩下部，首次发现无脊椎动物潜穴遗迹化石。本文描述了这一新遗迹属及新遗迹种，定名为硅藻山旺迹讨论了遗迹动物的行为习性和沉积环境。该遗迹化石保存为全浮雕，为觅食迹。新遗迹特征为平直和销弯曲的管状潜穴。潜穴一般可不分枝或二分枝，二分枝时两侧枝近相互平行延伸，潜穴直径２－２．５ｍｍ，沿长度粗细变化不大，估计潜穴动物身体粗细与潜穴相适应，推测可能是由湖生的寡毛动物蠕虫类所形成。     

硅藻分析与第四纪定量古地理和古气候研究

本文以硅藻分析为例,叙述了综合运用古生物数据和数理统计的手段进行定量恢复古地理环境和古气候的研究方法。内容包括建立现代生物-环境变量数据库和生物化石数据库的目的、要求、方法以及具体步骤,并通过一个海洋钻孔的实例对其成果解释作了详细介绍。     

中国山西张村上新世气候与海拔的初步研究

基于前人山西榆社盆地张村植物大化石和花粉组合资料,运用分布区叠加分析法,初步重建了山西张村上新世气候参数值和古海拔高度。研究结果表明,由不同数据来源计算的张村古气候参数数值变化范围大多落在今天的暖温带到北亚热带区间;依据原地埋藏的植物大化石组合推出上新世时山西张村地区存在植被垂直分带,周围为山地地形,由此估测的古湖海拔高程范围在400～1 000 m,明显低于今天约1 043 m的海拔高度,表明在上新世之后位于黄土高原东缘的张村地区还有抬升;支持前人关于更新世以来晋东南地区的整体缓慢抬升的推测。     

山东山旺盆地中新世两个蚂蚁新属（Heteromyrmex Zhang,1989和Tolylasius Zhang,1989）的修正

1989年,张俊峰发表了山东山旺盆地中新世（N2）2个蚂蚁新属新种：Heteromyrmex atopogaster Zhang,1989和Tolylasius inflatus Zhang,1989。经检验,前一个属是基于不实的观察结果,新属、种应予废除,作为未定属种归人蚁亚科（Formicinae);后一个属的建属根据都非建属的根据,其他的特征系毛蚁属（Lasius)的属征范围,没有建属条件,属应予废,保留其种,转移到毛蚁属。     

渤海湾盆地东部中新世馆陶组古植物群及其古气候分析

通过孢粉图谱的绘制及孢粉数据的统计分析,得出渤东地区馆陶组植物孢粉在地层上的组合特征及气候演化特点.主要表现为：乔木层的演化分为两个阶段,馆陶组早期（孢粉组合带Ⅲ、Ⅳ）——针叶树为主的混交林;馆陶组晚期（孢粉组合带Ⅰ、Ⅱ）——落叶林含有许多亚热带成分.统计发现馆陶组湿生植物明显多于旱生植物,喜热植物明显多于喜温植物,具有典型的亚热带季风气候特点.挑选典型孢粉计算得到S/A、E-T两个参数,详细地刻画了样品点间的气候变化,证明馆陶组气候波动频繁,气候以湿热为主.     

山东中新世山旺组生物群的古生态

山东临朐产出的中新世山旺组化石群,保存精美、属种分异度高。50多年来,经发掘和研究,目前已从约30余米的硅藻页岩沉积中报导了真菌、硅藻、介形虫、孢粉、昆虫、鱼类、两栖动物、爬行类、鸟类、哺乳动物及遗迹化石等十几个门类的化石,共计400余属700多种。本文总结了化石与周围无机界的关系、化石的埋藏特征、形成原因以及相关古生态学问题――古气候、古温度、古纬度、古地形、山旺湖的水文性质、湖水的季节性变化与硅藻页岩的纹层、动植物群的营养结构以及山旺盆地的沉积历史。     

过去8Ma兰州盆地古温度、古降水和古高度的半定量估算

兰州盆地位于青藏高原与黄土高原过渡地带,晚新生代全球降温和青藏高原的构造隆升对这一地区的温度、降水和高程产生了显著的影响。利用红度-温度和磁化率-降水转换函数并结合古生物、地层地貌资料对兰州盆地过去8Ma的温度、降水和高度的半定量重建,结果表明: 8.3~3.5Ma兰州盆地气候较为暖湿,期间经历了3个阶段两次显著的降温和变干过程,年均温度从 16.7±2.9℃降低到 11.9±3.2℃,年均降水从 1150±350mm减小至 500±100mm,这一时期盆地的冷干化可能受到全球降温和高原隆升的双重影响,但盆地海拔可能一直维持在1000m以下; 3.5~1.7Ma盆地经历了青藏运动的A,B和C三幕,形成了一级山麓剥蚀面,代表了兰州盆地演化的新高度,海拔可能达到了1400~1600m,年均温度变为 6.0±2.5℃,年均降水为 240±40mm; 1.70~0.45Ma山麓剥蚀面海拔达到1791~1991m,年均温度和年均降水分别为 4.7±3.8℃和 145±135mm; 0.45~0Ma期间青藏高原再次隆起使兰州盆地继续抬升,达到现今的高度,并最终形成了目前的地貌格局,年均温度为 5.2±4.8℃,年均降水为 363±237mm,现今的气候特征也由此形成。     

山旺盆地山旺组层序地层格架

山旺盆地山旺组沉积发育持续时间大致相当于一个经典三级层序的持续时间。山旺组地层可以划分为一个三级层序 ,这个层序内部又可以划分出低位体系域、湖侵体系域和高位体系域等三个体系域。山旺组层序中不同体系域的发育特征可能受火山活动控制 ,与郯庐断裂活动有关的火山活动决定了层序发育的各个阶段。在相同构造背景下 ,山旺盆地、包家河盆地和青山盆地的中新世对应层位的层序发育特征具有可比性。     

山旺盆地的成因及其地质意义

前人一般认为山旺盆地是一个深度不大的封闭性淡水剥蚀盆地。笔者认为它是一个火山口成因的封闭—半封闭盆地。盆地的发展经历了3个发展阶段:早期为火山喷发作用形成火山口,并造成火山碎屑物堆积:中期堆积了较厚层的沉积物,主要为粘土质岩石,如硅藻质页岩、泥岩,此外,还有少量的砂岩、砾岩;晚期为玄武岩充填,致使整个盆地完全封闭。在盆地发展过程中,早期为封闭环境,中、晚期为半封闭环境。火山碎屑物的再堆积和分解对于生物死亡和埋藏可能具有重要的意义;该区第三纪中心式火山作用非常强烈,通过详细的区域地质调查,有可能找到更多的化石产地和硅藻土矿。     

西藏聂拉木达涕盆地晚中新世的三趾马化石及其古生态和古高度意义

西藏自治区聂拉木县达涕盆地是一个小型的山间盆地, 沉积了新近纪晚期的河湖相地层。早期的工作中曾报道有三趾马化石的线索, 据此进行的新的考察发现了更多的哺乳动物化石, 其中包括1件带有颊齿列的三趾马上颌。达涕盆地的三趾马体型中等, 其上颊齿具有原尖小而圆, 前、后端较尖, 褶皱中等发育, 前附尖和中附尖不特别加宽, 无次尖收缩等特点。与之前发现的下颌骨相结合, 证明达涕盆地的三趾马属于福氏三趾马(Hipparion forstenae)。通过与西藏吉隆和山西保德发现的福氏三趾马的时代对比, 显示达涕盆地含福氏三趾马层位的年龄约为7Ma, 因此将原定的上新世达涕组的时代纠正为晚中新世。与近距离的吉隆沃马盆地福氏三趾马的生态对比, 指示达涕盆地在7Ma的古海拔高度约为2400~2900m, 该地区自那时以来快速上升了至少2000m, 这一结果与构造学的证据吻合。     

渤海湾盆地东部中新世馆陶组古植物群及其古气候分析

通过孢粉图谱的绘制及孢粉数据的统计分析，得出渤东地区馆陶组植物孢粉在地层上的组合特征及气候演化特点.主要表现为：乔木层的演化分为两个阶段，馆陶组早期（孢粉组合带Ⅲ、Ⅳ）——针叶树为主的混交林；馆陶组晚期（孢粉组合带Ⅰ、Ⅱ）——落叶林含有许多亚热带成分.统计发现馆陶组湿生植物明显多于旱生植物，喜热植物明显多于喜温植物，具有典型的亚热带季风气候特点.挑选典型孢粉计算得到S/A、E-T两个参数，详细地刻画了样品点间的气候变化，证明馆陶组气候波动频繁，气候以湿热为主.