西藏伦坡拉盆地晚始新世—早渐新世黏土矿物特征及古气候意义

始新世—渐新世是新生代气候从“温室”向“冰室”转变的重要节点,也是青藏高原及邻区气候格局发生重大变革的关键时期。为了重建高原中部腹地始新世—渐新世的古气候演变特征,探讨古气候变化的控制因素,利用X射线衍射分析对高原中部伦坡拉盆地382道班剖面的黏土矿物特征进行了综合研究,结果显示,伦坡拉盆地在始新世—渐新世牛堡组二段沉积的黏土矿物主要以伊利石为主,伊/蒙混层次之,高岭石与绿泥石含量极少,蒙脱石仅出现在极少样品中。黏土矿物类型及组合特征指示伦坡拉盆地在该时期整体处于寒冷干旱的气候条件,但在长周期趋势下伊利石相对含量逐渐减少,伊/蒙混层逐渐增多,显示出青藏高原中部地区的气候系统在晚始新世—早渐新世时期存在向更加湿润的气候条件转变,这种气候系统的改变可能与南亚季风在晚始新世的演化所带来的更多水汽条件和青藏高原中部中央分水岭的形成有关,但在始新世与渐新世之交,伊利石含量陡然增多,而伊/蒙混层含量则减少,且两者频繁波动,这反映了该盆地在EOT时期受到全球降温的影响。

     

晚始新世-早渐新世渭河盆地古气候变化的碳酸盐记录

晚始新世-早渐新世转变期（约34 Ma,EOT）温度降低是新生代显著气候事件之一,对亚洲环境演变有深刻影响。本研究基于渭河盆地厚度为413.95 m的支家沟剖面34.89~31.51 Ma时段的河湖相沉积,获得高分辨率总碳酸盐、方解石含量变化序列,结合薄片及扫描电镜分析,尝试建立晚始新世-早渐新世渭河盆地气候和环境演变时间序列,探讨EOT期间渭河盆地古气候对全球温度变化的响应。镜下岩石薄片鉴定显示,沉积物粒度变化与岩相变化对应较为一致。34.89~33.89 Ma,高含量的总碳酸盐、方解石指示气候较为温暖干旱,沉积序列指示从滨湖相向湖泊三角洲相过渡;33.89~33.09 Ma期间,低含量的总碳酸盐、方解石指示气候偏凉且相对湿润,沉积环境为湖泊三角洲向滨浅湖过渡,水位逐渐上升;33.09~31.51 Ma,总碳酸盐、方解石含量变化与地层岩性变化有较好的一致性,此时沉积相为滨湖相,湖泊水位可能高于34.89~33.89 Ma,但低于33.89~33.09 Ma。结合全球温度变化序列,本研究认为渭河盆地始新世晚期-渐新世早期湿度变化可能受全球温度驱动的蒸发量控制,但明确的驱动机制有待进一步研究。

     

中国晚始新世—早渐新世地层孢粉组合及其古气候特征

始新世—渐新世是从65Ma恐龙绝灭以来新生代地球历史上最重要的事件, 此时地球从“暖室”过渡到“冰室”, 全球气候突变, 南极冰首次出现, 气候突变引起生物的大绝灭, 而我国的孢粉组合也有明显的变化特征.根据我国各个区始新世晚期—渐新世早期地层中孢粉组合的演化规律来探讨当时我国的古气候变化规律, 研究认为中国从始新世晚期到渐新世早期总体上亚热带、热带植物成分丰度和分异度都降低, 温带植物如桦科和榆科花粉大增, 耐寒山地针叶植物大量发育, 干旱类型植物增加, 草本植物开始繁盛.这些反映了从始新世晚期到渐新世早期植被组成由热带亚热带常绿阔叶树为主的针阔叶林转变为落叶树为主的针阔混交林, 说明晚始新世气候温暖湿润过渡到早渐新世气候变干变冷.孢粉植物群所反映的我国气候变化趋势与全球气候变化趋势一致, 说明我国的陆地也受全球构造的演变和南极大陆冰盖的影响.      

西藏伦坡拉盆地丁青湖组油页岩地球化学特征及其地质意义

对伦坡拉盆地丁青湖组油页岩进行了系统采样和地球化学分析,结果显示该地区油页岩SiO₂含量整体较低,K₂O/Na₂O值较高,Al₂O₃+Fe₂O₃为6.43%～10.28%,Al₂O₃/（Na₂O+K₂O）为1.7～4.91,含有一定的铁镁质组分和较多的稳定组分;化学蚀变指数CIA为65～85,Th/U值多集中在0.97～3.38,表明油页岩源区经历了相对中等的风化作用,反映温暖、湿润的气候条件;Sr/Ba值为0.45～0.82,V/（V+Ni）值为0.46～0.68,Th/U平均值为0.59,表明丁青湖组油页岩形成于淡水缺氧的湖泊之中。温暖湿润的气候、丰富的生物来源及淡水缺氧的沉积环境是伦坡拉盆地丁青湖组油页岩形成的重要条件。     

甘肃兰州盆地渐新世古气候参数重建

本文对甘肃兰州盆地渐新统韩家井组的9科11属20种植物化石进行了共存分析,重建了该地区渐新世古气候各参数:年均温(MAT)为-1.4℃～10.9℃,最热月均温(MWT)为9.6℃～27.3℃,最冷月均温(CMT)为-4.4℃～-12.5℃,年较差(DT)为28.0℃～29.8℃,年均降水量(MAP)为315.7～492.2mm,平均最大月降水量(MMaP)为70.5～93.5mm,平均最小月降水量(MMiP)为0.4～11.1mm。分析表明相对于当前气候来说,兰州盆地在渐新世时接近现今甘肃武山地区气候特征,降水量多,气候更加湿润。     

西藏伦坡拉盆地渐新世——中新世之交黏土矿物特征及其古气候意义

为揭示伦坡拉盆地渐新世—中新世之交黏土矿物蕴含的古气候信息,探讨其与青藏高原隆升及全球气候响应过程的关系,利用X射线衍射和荧光光谱分析对蒋日阿错剖面的黏土矿物特征进行了深入研究。结果表明:区内泥质岩中黏土矿物以伊/蒙混层矿物为主,伊利石次之,仅含有少量绿泥石和蒙脱石。黏土矿物的垂向组合特征显示伊利石和绿泥石含量在剖面下部低、上部高,伊/蒙混层含量与之相反,伊/蒙混层和伊利石在剖面中部呈明显波动变化,蒙脱石只出现在剖面中下部,可能为区域火山喷发产物在碱性环境中蚀变而成。伊利石结晶度变化于0.24°~0.48°,平均值为0.41°,表明样品未发生明显成岩蚀变,主微量元素比值指示研究区物源位置未发生较大改变,因此研究剖面黏土矿物特征可以有效反映伦坡拉盆地古气候演化过程。根据自生黏土矿物的习性指出伦坡拉盆地在渐新世—中新世之交出现了一次明显的降温事件,并且这次降温在青藏高原内部及周缘地区普遍存在,但造成这次降温事件的根本原因仍值得进一步探讨。     

青海循化盆地晚渐新世沉积物中坡缕石的特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射和扫描电子分析方法,对青海循化盆地晚渐新世沉积物的矿物组成、坡缕石的矿物学特征以及古气候指示作用进行了深入的研究。结果表明,晚渐新世循化盆地沉积物中粘土矿物组成主要有蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石等;坡缕石一般呈纤维状或者针状,沿片状蒙脱石的边缘及表面交代生长,为典型自生成因的坡缕石。坡缕石是干旱-半干旱气候条件的特征矿物,其出现表明循化地区晚渐新世气候特征较为干旱,与粘土矿物组合及伊利石结晶度所反映的气候环境信息相吻合;沉积物中坡缕石相对含量及有序度自下而上逐渐增大,说明循化地区的干旱化逐渐加剧。循化地区晚渐新世(～23 Ma)的干旱化可能与青藏高原隆升或者全球气候变冷事件密切相关。     

西宁盆地始新世/渐新世过渡期孢粉植物群特征及其意义

始新世-渐新世之交(EOT), 全球气候急剧变冷, 由"温室期"进入了"冰室期", 是新生代以来重大气候事件之一。为了更好揭示该时期陆地气候环境变化过程及其对全球变化的响应机制, 本文选取位于青藏高原东北缘西宁盆地始新世/渐新世过渡期的地层, 通过距离西宁市区约7km的塔山村一带(36.5°N, 101.8°E) 的塔山剖面马哈拉沟组中的孢粉样品分析, 建立了两个孢粉组合, 自下而上为:Ⅰ Nitrariadites-Meliaceoidites-Quercoidites(35.4~33.9Ma), Ⅱ Quercoidites-Labitricolpites-Qinghaipollis(33.3~33.2Ma), 表明西宁盆地植被由晚始新世的暖温带半干旱的疏林灌丛、疏林, 在早渐新世向干旱的温带疏林草原的转化, 指示该区域在33.9~33.3Ma期间气温明显下降并伴随干旱化持续现象。西宁地区该植被变化可能是对EOT时期全球变冷事件的响应。     

青海纳日贡玛始新世-渐新世含矿斑岩体地球化学特征

纳日贡玛一带的始新世-渐新世斑岩体多以不规则小岩株形式产出,由二长花岗斑岩组成;岩石化学类型为亚碱性的富钾钙碱性系列,SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、LREE,Sr、Rb、Ba、Th、Ce、Mo、Cu、Au、Ag含量高,CaO、TiO₂、HREE、Y、Yb、Cr、Sc、Co、Ni亏损。稀土分馏明显,Eu异常不明显。斑岩源岩为壳源,有洋壳物质的混染;其形成模式为陆内俯冲导致软流圈上涌,并向下地壳注入诱发下地壳物质熔融产生岩浆。     

伦坡拉盆地渐新统丁青湖组油页岩特征及其地质意义

伦坡拉盆地丁青湖组油页岩呈北西-南东向断续分布,长约50 km,油页岩有18~22层,薄者0.10 m,厚者8.81 m,一般厚0.70~2.00 m。工业分析数据表明,油页岩属于高灰分、中低含油率、低发热量型。油页岩有机碳质量分数为2.40%~20.23%,平均值7.38%,丰度较高。干酪根镜检显示油页岩有机质类型为腐泥型（Ⅰ型）,镜质体反射率（R_o）值为0.43%~0.71%,平均值为0.52%,说明油页岩有机质处于未成熟-低成熟阶段。油页岩样品检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷化合物和甾烷化合物。饱和烃色谱/质谱特征表明伦坡拉油页岩有机母质来源以水生浮游植物为主。通过生物标志物特征及野外地质观察,揭示了油页岩形成于一定盐度的缺氧还原半深湖-深湖环境。湖盆内各种水生浮游植物、藻类等为油页岩的形成提供了主要的有机母质来源,稳定的构造条件和缺氧的环境有利于有机质的堆积和保存。     

西藏伦坡拉盆地古近系牛堡组烃源岩预测与评价

伦坡拉盆地是西藏地区唯一获工业性油气流的盆地,油气勘探前景广阔,但其勘探和研究程度均较低,对古近系牛堡组烃源岩的发育状况认识不清,制约了盆地油气资源潜力评价和勘探选区.通过研究钻井、测井及相关化验测试等资料,利用测井多参数回归和盆地数值模拟等方法技术,分析了牛堡组主要亚段有机质丰度、类型及其展布等特征,模拟重建了烃源岩的热成熟演化历史,实现了对伦坡拉盆地牛堡组烃源岩的早期综合评价.研究表明:伦坡拉盆地古近系牛堡组烃源岩发育,并以牛二段中亚段分布最广、厚度最大,在蒋日阿错凹陷最厚在400 m以上,其中优质烃源岩 (TOC＞1.0%) 最厚可达170 m;牛堡组总体上属较好级别的烃源岩,其中牛二段上亚段较好-优质烃源岩所占比例最高,牛二段中亚段次之;牛堡组烃源岩有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁为主;有机质成熟度总体呈中西部高、东部低的趋势,牛二段中亚段烃源岩现今多处于中-晚期生油阶段,牛二段上亚段和牛三段下亚段烃源岩现今多处于早期生油阶段.牛二段中亚段烃源岩为伦坡拉盆地主力烃源岩,蒋日阿错凹陷为最重要的生烃凹陷.      

循化盆地晚渐新世-早中新世沉积物中黏土矿物特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射、扫描电子显微镜分析方法,对青海循化盆地晚渐新世-早中新世沉积物中黏土矿物的微观形貌、体积分数、结晶度及其古气候指示作用进行了深入的研究。分析结果表明,晚渐新世盆地沉积物中的黏土矿物主要为蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石,以蒙脱石为主,指示循化地区总体为相对温暖潮湿的气候条件,蒙脱石、伊利石和绿泥石相对体积分数及伊利石、蒙脱石结晶度值均出现明显的周期性波动,表明循化地区气候经历了干旱-温暖潮湿交替的变化;早中新世盆地沉积物中的黏土矿物主要为伊利石、蒙脱石和绿泥石,以伊利石为主,各黏土矿物体积分数及伊利石、蒙脱石结晶度值的变化范围不大,表明循化地区气候以相对持续冷干为特征。从晚渐新世到早中新世,气候条件由相对温暖潮湿到相对冷干的转变,揭示其间(约21.3Ma)出现了一次极端的降温事件,可能与青藏高原隆升及亚洲沙漠化密切相关。     

伦坡拉盆地西部丁青湖组新发现凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地层学意义

伦坡拉盆地丁青湖组沉积时代的确定对于研究青藏高原中部的古高度和古气候具有重要的地质意义,但由于没有精确的年龄数据,其顶部是否跨入了新近系,一直以来都存在争论。作者在伦坡拉盆地西部鄂加卒地区开展野外调查过程中,在该剖面中部和上部新发现两套凝灰岩夹层,对凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了两件凝灰岩样品的形成年龄分别为24.05±0.24Ma(MSWD=1.07,n=24)和22.64±0.33Ma(MSWD=0.45,n=17),时代分别为晚渐新世和早中新世。根据凝灰岩锆石U-Pb年龄和前人研究成果,将鄂加卒剖面的细碎屑岩地层重新厘定为丁青湖组,并将丁青湖组的沉积时代定为渐新世-中中新世。根据丁青湖组地层厚度及沉积速率估算,该组沉积持续时间在21～23Ma之间,其顶部地层的年龄在11～13Ma左右。由此可见,伦坡拉盆地接受连续沉积一直持续到了中中新世,这比过去普遍认识的晚始新世-渐新世时期青藏高原中部的古高度和古气候变化时间更晚。前人在该地区发现的近无角犀化石、攀鲈鱼化石、棕榈科叶片化石以及孢粉化石等研究结果共同证实,青藏高原中部渐新世晚期的古海拔高度低于～2500～3...     

兰州盆地永登剖面晚古新世—早渐新世沉积物中粘土矿物的特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射、扫描电镜分析方法,对兰州盆地永登剖面晚古新世—早渐新世沉积物中粘土矿物的相对含量、伊利石结晶度、显微形貌及其古气候意义进行深入研究。结果表明:晚古新世—早渐新世沉积物中粘土矿物主要为伊利石、蒙脱石、绿泥石和少量的坡缕石,其中伊利石的含量最高,而且从晚古新世到早渐新世,沉积物中伊利石的含量呈明显升高的趋势,蒙脱石则呈明显减少的趋势;在大约55 Ma处伊利石含量急剧减小,而蒙脱石含量急剧增大。此外,可见到毛发状的自生坡缕石沿蒙脱石晶片边缘交代生长,而碎屑成因的坡缕石则主要呈破碎的短棒状。粘土矿物分布特征表明,兰州盆地晚古新世—早渐新世的古气候以干旱为主导,并且经历了由相对温暖湿润到半干旱半湿润或干旱炎热的转变,这种气候转型主要受全球气候的影响,即受行星风系的控制;而在大约55 Ma处伊利石、蒙脱石的含量变化则记录了全球性的PETM事件。     

抚顺盆地东露天煤矿早始新世孢粉组合特征及其古气候意义

系统研究了抚顺盆地东露天煤矿主煤层古城子组植物孢粉组合特征,并采用共存分析法(coexistence approach)定量分析了该区早始新世古气候。笔者在古城子组共发现孢粉化石71属159种,其中,被子植物花粉莫米粉(Momipites)、山核桃粉(Caryapollenites)、榆粉(Ulmipollenits)和栎粉(Quercoidites)含量较高;裸子植物花粉含量高,以杉粉(Taxodiaceaepollenites)和无口器粉(Inaperturopollenites)占绝对优势;蕨类植物孢子以水龙骨单缝孢(Polypodiaceaesporites)及紫萁孢(Osmundacidites)为主。亚热带类群丰富且花粉含量较高(56.3%~91.8%)。孢粉组合反映了该盆地分布以杉科(Taxodiaceae)丰富为特征的沼泽湿地林,可能为重要的成煤植物;盆地低山地带分布有常绿和阔叶落叶混交林为主的森林植被。通过共存分析法获得抚顺盆地早始新世年均温为14.9℃~15.8℃,年均降水量为1011.3~1163 mm。孢粉植物群特征及古气候参数综合分析,抚顺盆地早始新世属于温暖湿润的亚热带气候。     

渭河盆地始新世-渐新世沉积物源变化的钻探样品Sr和Nd同位素证据

始新世暖期和始新世-渐新世降温阶段（EOT）在地球气候系统演化中具有代表性,对认识现代全球变暖过程和机制有参考价值。渭河盆地堆积了始新世以来连续的河湖相沉积序列,对其进行沉积物源示踪研究有助于重建渭河流域地貌演化、沉积过程和气候环境变化。本研究对渭河盆地新生代沉积中心固市凹陷荔参1井（钻探井深6535 m）下部的始新世红河组（6527~5529 m）和渐新世白鹿塬组（5315~4759 m）样品进行了Sr和Nd同位素分析,探索古近纪渭河盆地的物源变化过程。结果显示,红河组样品Sr和Nd同位素平均值分别是⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.716127和ε_Nd=-13.5,白鹿塬组Sr和Nd同位素平均值分别是⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.720461和ε_Nd=-12.4。分粒级（< 2 μm,2~64 μm和>64 μm）Sr和Nd同位素测试结果表明,粒度效应对渭河盆地始新世-渐新世沉积物硅酸盐矿物的Sr同位素值影响较大,而对Nd同位素影响较小,表明硅酸盐矿物Nd同位素值可作为渭河盆地沉积物物源的指示。结合潜在源区Sr和Nd同位素分布特征,发现渭河盆地始新世和渐新世沉积物主要来自于秦岭造山带和鄂尔多斯地块的贡献,其物源变化与构造抬升和气候演变密切相关。渭河盆地始新世和渐新世沉积物传输和堆积过程与晚新生代相似,具有相对稳定的两端元物源,为利用红河组和白鹿塬组沉积序列重建古气候古环境奠定了良好的基础。

     

可可西里盆地早渐新世雅西措群沉积环境分析及古气候意义

可可西里盆地是青藏高原腹地最大的第三纪沉积盆地,第三纪沉积地层包括早始新世 -早渐新世风火山群、早渐新世雅西措群、早中新世五道梁群。其中,雅西措群为紫红色、砖红色泥岩、含膏泥岩与紫红色粉砂岩、细砂岩韵律互层,夹白色石膏薄层和石膏结核层,沉积厚度为 6 70.0m,沉积环境主要由河流和湖泊环境组成,并以湖泊环境为主,古水流方向反映盆地沉积中心逐渐向东向北迁移。雅西措群中石膏层的突然大量出现发生在底部地层距今约32.0Ma,体现了渐新世最早期的全球变冷变干事件在青藏高原北部的记录。     

广西渐新世宁明组三种植物碳同位素与古气候分析

渐新世代表地球一个早期的“冰室”期,是地球气候演化和生物演替过程中一段特殊的时期。渐新世植物化石的碳同位素可为研究该时期的古气候提供依据。对广西渐新世宁明组三种植物及其最近现生亲缘种的碳同位素进行分析,化石种Buxus ningmingensis,Chuniophoenix slenderifolia和Cephalotaxus ningmingensis的碳同位素组成（δ13C）分别为-29.0‰,-28.3‰,-28.0‰;碳同位素分馏（Δ13C）分别为23.48‰,22.74‰,22.43‰;叶内细胞间和外界大气的CO₂分压比（C_植物/C_空气）分别为0.84,0.81,0.80;水分利用效率（WUE）分别为42.63μmol CO₂/mol H₂O,51.56μmol CO₂/mol H₂O,55.38 μmol CO₂/mol H₂O。其对应的最近现生亲缘种（NLRs）的δ13C分别为-27.9‰,-29.7‰,-28.8‰;Δ13C分别为20.47‰,22.36‰,21.42‰;C_植物/C_空气分别为0.71,0.79,0.75;WUE分别为72.22 μmol CO₂/mol H₂O,51.28μmol CO₂/mol H₂O,61.76 μmol CO₂/mol H₂O。化石种δ13C值均落在现代C₃植物相应的数值范围内,其Δ13C和C_植物/C_空气均高于相应的NLRs数值;而Buxus ningmingensis和Cephalotaxus ningmingensis的WUE低于相应的NLRs数值;其中Chuniophoenix slenderifolia的WUE稍高于相应的最近现生亲缘种C. hainanensis,推测可能与其NLR标本的母本植物生长在水源充足、空气潮湿的湖溪边湿地环境有关。基于Δ13C、C_植物/C_空气和WUE结果,推测化石种可能生活在一种比现在更为温暖湿润的气候环境中;化石种及同层位化石的古气候重建支持了当前古气候分析结果。