豫西宜阳地区晚二叠世晚期—早三叠世沉积记录及其对古气候变化的响应

晚二叠世-早三叠世宜阳地区位于东特提斯低纬度地区的华北板块南缘,发育一套连续且沉积特征显著的陆相碎屑 岩相沉积,是研究陆相晚二叠世-早三叠世古环境与古气候变化的理想地层。本文在前人研究与野外实测的基础上,采用 岩石学、沉积学、古生物学方法综合分析研究区的沉积记录,识别出宜阳地区在该时期由陆源近海的滨湖沉积环境向河流 沉积环境过渡的古环境,重建了晚二叠世晚期-早三叠世宜阳地区的古地理面貌。沉积特征显示,此期整体气候条件为炎 热-半干旱,并且在长兴期末期与奥伦尼克期早期出现了极端干旱气候,可能是受到当时全球性巨型季风环流的影响。这 一时期的古气候与古环境的变化可能对二叠纪末陆地大灭绝事件起到了推动作用,并抑制了早三叠世生物复苏的进展。     

中国中生代木化石研究新进展:多样性变化及古气候波动

作为植物化石的重要组成部分,木化石不仅在探究地质历史时期植物群的组成特征和植物界演化方面发挥着重要作用,而且也是反映陆地生态系统古气候变化和古生态环境重建的重要证据之一。中国中生代木化石不仅数量丰富,而且类型多样,研究成果丰硕。近年来,在四川、重庆、云南、辽西和新疆等三叠纪—白垩纪化石产地和层位陆续发现了一批木化石新材料,进一步丰富了我们对中国中生代木化石的多样性的认识,并在利用木化石揭示三叠纪至白垩纪陆相古气候特征和变化方面取得积极进展。文中重点介绍在四川盆地晚三叠世、辽西侏罗纪燕辽生物群及早白垩世热河生物群中的木化石新发现并分析其古气候指示意义,揭示上述化石所反映的气候降温事件、古气候波动及其与带毛恐龙出现的关系等。通过对中生代木化石多样性演化、时空分布模式以及木材生长轮解剖特征的研究和分析揭示侏罗纪和白垩纪的古气候整体特征,并对中国中生代木化石研究领域存在的问题和未来的研究方向提出展望。     

基于孢粉数据的珠江三角洲QZK6孔全新世气候定量重建

依据珠江三角洲QZK6钻孔孢粉组合特征及AMS14C测年结果,基于CONISS软件对剖面孢粉组合进行分带分析,其结果分为A、B、C和D四个孢粉带。根据10981a cal BP以来的孢粉组合特点,结合东亚孢粉数据库中位于广东的122个天然植被下的表层土壤样点的孢粉组成特征,利用软件Polygon 1.5定量重建了QZK6孔的全新世古气候参数。结果显示,全新世气候基本以暖湿为主,总体趋势为凉干—热湿—温凉;D带(10981~8500a cal BP)年均温度为21.7~22.1°C,年降水量1778~1888mm,年均温度和年降水量均比较高;C带(8500~8105a cal BP)年均温度为21.9~22.3°C,年降水量为1845~1929mm,达到各带中最高值;B带(8105~4343a cal BP)年均温度和年降水量开始降低,年均温度为20.8~21.7°C,年降水量为1595~1806mm。人类活动从B带开始增强(在A带达到最强);A带(4343a cal BP至今)年均温度为20.3~21.5°C,年降水量为1587~1765 mm,为各带中年均温度最低、年降水量最少的阶段。     

豫西宜阳地区晚二叠世晚期—早三叠世沉积记录及其对古气候变化的响应

晚二叠世—早三叠世宜阳地区位于东特提斯低纬度地区的华北板块南缘，发育一套连续且沉积特征显著的陆相碎屑 岩相沉积，是研究陆相晚二叠世—早三叠世古环境与古气候变化的理想地层。本文在前人研究与野外实测的基础上，采用 岩石学、沉积学、古生物学方法综合分析研究区的沉积记录，识别出宜阳地区在该时期由陆源近海的滨湖沉积环境向河流 沉积环境过渡的古环境，重建了晚二叠世晚期—早三叠世宜阳地区的古地理面貌。沉积特征显示，此期整体气候条件为炎 热—半干旱，并且在长兴期末期与奥伦尼克期早期出现了极端干旱气候，可能是受到当时全球性巨型季风环流的影响。这 一时期的古气候与古环境的变化可能对二叠纪末陆地大灭绝事件起到了推动作用，并抑制了早三叠世生物复苏的进展。     

羌塘地块中生代时期的漂移演化及其成钾条件

通过研究地块的古纬度,可以为我们认识该地块在地质历史时期的古地理位置和南北向漂移演化提供定量约束。本文通过收集、整理、评判中生代时期羌塘地块已发表的古地磁数据,建立了该地块在中生代时期的漂移演化历史。羌塘地块在中—晚三叠世期间,可能发生大规模快速北向漂移,并与羌塘北部的构造单元体发生碰撞;中侏罗世时期位于北半球21.4°N,晚侏罗世期间已北向到达31.8°N。中晚侏罗纪期间,羌塘地块古纬度值逐步升高,发生约1154±223km(△λ=10.4°±2.1°)的北向漂移。白垩世期间羌塘地块相对稳定,在古纬度30°N左右。综合上述羌塘地块的漂移演化历史,结合其它地质证据,如古气候、构造和从古地理位置等,中晚侏罗世夏里组时期羌塘地块具备较好的成钾条件。     

四川盆地东部三叠系嘉陵江组成盐期浓缩海水古温度及其意义

四川盆地东部嘉陵江组四段石盐岩中发育大量原生的单一液相包裹体,为揭示石盐结晶时古海水的温度,恢复早三叠世古气候提供了有利条件。本文在蒸发岩岩相学研究的基础上,对流体包裹体均一温度进行了测试。测温结果表明,石盐结晶时卤水的温度在17.7~63.5℃之间,与该地区碳酸盐岩氧同位素数据所反映的温度特征基本一致,说明早三叠世时海水具有较高的温度。这有利于古海水的强烈蒸发浓缩,为成钾奠定了良好的气候条件。     

德令哈中生代沉积盆地成因类型及其与南祁连造山带的关系

长期以来,对柴达木盆地中生代的大地构造属性一直存在争议．笔者根据柴达木盆地北缘的德令哈盆地中生代盆地充填序列、基底沉降过程和大地构造相分析结果认为,该盆地具有典型的前陆盆地沉积－构造演化特点．（１）二叠（？）一中三叠世发育类复理石盆地组合和早侏罗一早白垩世发育陆相含煤磨拉石盆地组合,构成前陆盆地的“标型”充填;（２）上凸的总沉降曲线反映前陆盆地的发育规律;（３）德令哈前陆盆地的形成说明柴达木板块和华北板块的末次陆一陆碰撞发生在晚三叠世,早侏罗－早白垩世的构造运动则归属于南祁连对柴达木板块的陆内逆冲推覆作用．     

渭河平原全新世气候与季风强度变化

为探讨渭河平原全新世黄土沉积时期的气候、土壤与季风变化,本研究以2.15 m厚度的宝鸡宝陵剖面为研究对象,选取了化学元素、碳酸钙以及土壤微结构作为研究指标,对全新世气候特征、土壤类型以及季风降水与强度变化进行探讨。实验结果表明,S₀发育时期表现为中等化学风化,CaCO₃含量在S₀中下部小于1%,在全新世黄土层中的平均含量为12.14%。S₀以发育新生红色粘土胶膜的致密块状微结构为主要特征,L₀以孔隙发育的团块结构为主要特征。主要结论如下：1)晚全新世L₀黄土堆积时气候相对冷干,年均降水量为500~600 mm,冬季风增强,冬季风与夏季风强度相近,并非冬季风占主导地位;2)晚全新世L₀发育时夏季风带来的降水量占当时年降水量的50%左右,与其他来源的降水量基本相同;3)晚全新世发育的L₀黄土受成壤作用较弱,具有碱性褐色土的特征。中全新世的成壤作用较强,发育的S₀古土壤为湿润条件下的亚热带黄棕壤;4)中全新世气候温暖湿润,当时年均降水量为800 mm左右,夏季风带来的降水量明显多于其他来源的降水量,表明中全新世时期,夏季风确实占主导地位。

     

中国热带MIS 3气候特征探讨

本文根据30多个古气候分析实例,探讨中国热带MIS3气候波动的相位特征、变幅特征和周期特征.MIS3为回暖期,曾出现早、晚2个暖期,晚期比早期更暖.MIS3的气候与现今的气候相比较,东部热带以热湿为主,年均温比今高1°～2℃或2°～2.5℃,年降水量比今多700mm或400～500mm;西部热带以凉湿为主,年均温与今相似或约低1.5℃,年降水量比今多700mm左右.MIS3期间出现2个冷-暖-冷的旋回,平均周期为17.5ka,这与岁差周期大体相符.中国热带MIS3的气候波动不仅有万年尺度的地球轨道周期,也有千年尺度的周期,后者与太阳辐射总量本身的变化有关.     

辽西地区中生代环境变迁及生物演替

对辽西中生代盆地沉积相及地球化学特征的分析表明，辽西地区在中生代经历了复杂的环境变迁，从早期（晚三叠世－中侏罗世）的温暖潮湿气候环境过渡到中期（晚株罗世）干旱少雨的气候环境，最后再次过渡到晚期（早白垩世）温暖潮湿气候环境，其间发育有三次较大的火山作用；气候环境的巨变引起生物演化的更替，强烈的义县组火山作用一方面造成脊椎动物的集群灭亡，另一方面导致热河生物群的繁盛；早期鸟类的出现也是这一特定环境下的产物。     

Sedimentary provenance of the Hengyang and Mayang basins,SE China,and implications for the Mesozoic topographic change in South China Craton: Evidence from detrital zircon geochronology

Detrital zircon U–Pb data from sedimentary rocks in the Hengyang and Mayang basins, SE China reveal a change in basin provenance during or after Early Cretaceous. The results imply a provenance of the sediment from the North China Craton and Dabie Orogen for the Upper Triassic to Middle Jurassic sandstones and from the Indosinian granitic plutons in the South China Craton for the Lower Cretaceous sandstones. The 90–120 Ma age group in the Upper Cretaceous sandstones in the Hengyang Basin is correlated with Cretaceous volcanism along the southeastern margin of South China, suggesting a coastal mountain belt have existed during the Late Cretaceous. The sediment provenance of the basins and topographic evolution revealed by the geochronological data in this study are consistent with a Mesozoic tectonic setting from Early Mesozoic intra-continental compression through late Mesozoic Pacific Plate subduction in SE China.     

Tooth Plates of Ceratodus (Dipnoi, Ceratodontidae) from the Upper Jurassic Shaximiao Formation of Guang’an, Sichuan Province, China

Ceratodus is a form genus of ceratodontid lungfishes. Until now, only 14 specimens have been reported from the Mesozoic of China. Detailed measurements and characteristic comparisons based on 15 well-preserved lungfish tooth plates of Ceratodus type, uncovered from the upper member of the Upper Jurassic Shaximiao Formation at Luojiashan, Qianfeng District, Guang''an, Sichuan Province in 2019, allow us to establish a new species, Ceratodus guanganensis sp. nov., on the basis of its small swollen irregular triangular tooth plate with four low and swollen radial crests on the occlusal surface without denticles. Other specimens from the same locality can be referred to C. szechuanensis and C. youngi. This is the first discovery of Ceratodus in the Guang''an region and represents the fifth Ceratodus fossil site in the Sichuan Basin. The discovery indicates that the climate was hot and arid in the Sichuan Basin during the Late Jurassic, and reveals a tectonic paleogeographic relationship between the Yangtze block in southwestern China and the Kola Basin in northern Thailand.     

柴北缘含煤区构造演化与构造控煤作用

采用共轭剪节理古应力场反演、沉降史反演和平衡剖面分析方法,将柴北缘含煤区构造演化划分为5个阶段：前中生代、基底形成阶段;早、中侏罗世伸展沉降阶段;晚侏罗世-白垩世构造反转、挤压抬升剥蚀阶段;古新世-渐新世强烈挤压阶段;中新世以来盆地定型阶段。印支期后多次大规模的构造运动,使得煤系展布呈现出南北分带、东西分区的基本规律。三条隆起带南麓,含煤地层抬升变浅,多遭受剥蚀;三条凹陷带内煤系广泛分布,浅部形成较大面积的有利勘查开发区块,为柴北缘预测找煤的重点区域。     

四川盆地古近纪古风向恢复与大气环流样式重建

四川盆地白垩纪—古近纪发育了大量沙漠沉积,是恢复古风向与重建大气环流样式的宝贵证据.通过对四川盆地古近纪柳嘉组大型风成沙丘前积层倾向的系统测量,参照当时的古纬度、古方位及大气环流模式,恢复了四川盆地古近纪的古风向,重建了当时的大气环流样式.结果表明,四川盆地古近纪盛行西风,受西风带控制.结合前人的研究成果可以得出,四川盆地白垩纪早期由东北信风带控制,晚期由西风带控制,古近纪早期则继承了白垩纪晚期的大气环流样式,仍由西风带控制,其大气环流样式的转换大约发生在晚白垩世中期,至少在古近纪柳嘉组沉积时期,东亚季风尚未建立,四川盆地仍为行星环流控制.     

合肥盆地中生代地层时代与源区的碎屑锆石证据

合肥盆地位于大别造山带北侧、郯庐断裂带西侧,其发育过程与这两大构造带演化密切相关。本次工作对合肥盆地南部与东部出露的中生代砂岩与火山岩进行了锆石年代学研究,从而限定了各组地层的沉积时代,确定了火山岩喷发时间,指示了沉积物的源区。这些年代学数据表明,合肥盆地南部的中生代碎屑岩自下而上分别为下侏罗统防虎山组、中侏罗统圆筒山组或三尖铺组、下白垩统凤凰台组与周公山组(或黑石渡组)与上白垩统戚家桥组,其间缺失上侏罗统。盆地东部白垩系自下而上为下白垩统朱巷组与响导铺组和上白垩统张桥组。该盆地出露的毛坦厂组或白大畈组火山岩喷发时代皆为早白垩世(130～120 Ma)。盆地南部的下——中侏罗统及白垩系源区皆为大别造山带,分别对应该造山带的后造山隆升与造山后伸展隆升。而盆地东部白垩系的源区始终为东侧的张八岭隆起带,后者属于郯庐断裂带伸展活动中的上升盘。     

四川盆地古近纪古风向恢复与大气环流样式重建

四川盆地白垩纪—古近纪发育了大量沙漠沉积, 是恢复古风向与重建大气环流样式的宝贵证据。通过对四川盆地古近纪柳嘉组大型风成沙丘前积层倾向的系统测量, 参照当时的古纬度、古方位及大气环流模式,恢复了四川盆地古近纪的古风向,重建了当时的大气环流样式。结果表明,四川盆地古近纪盛行西风,受西风带控制。结合前人的研究成果可以得出,四川盆地白垩纪早期由东北信风带控制,晚期由西风带控制,古近纪早期则继承了白垩纪晚期的大气环流样式,仍由西风带控制,其大气环流样式的转换大约发生在晚白垩世中期,至少在古近纪柳嘉组沉积时期,东亚季风尚未建立,四川盆地仍为行星环流控制。     

云南楚雄盆地上三叠统沉积及地球化学的海相特征

楚雄盆地为中生代形成的典型前陆盆地。三叠纪是其形成的主体阶段和盆山转换的重要时期,也是由海相向陆相沉积环境的转折期,同时上三叠统是楚雄盆地最重要的油气资源层系。通过对楚雄盆地上三叠统进行系统的沉积学、层序地层学和波动地质学分析,在上三叠统识别出3个三级层序,建立了层序地层格架和高频波动曲线。对层序地层格架内的碳、氧同位素和微量元素的特征进行分析,发现楚雄盆地晚三叠世诺利晚期—瑞替期沉积具有海相沉积环境的地球化学特征,同时综合多学科的研究成果,指出楚雄盆地该时期为一与海域相接的近海湖盆,并受到间歇性海侵的影响。而海相烃源岩与陆相烃源岩在生烃能力、分布规律等方面均具有较大的差异。因此,这一认识对于重新评价楚雄盆地晚三叠世烃源岩具有重要意义。     

Dinosaur ichnofauna of the Upper Jurassic/Lower Cretaceous of the Paraná Basin (Brazil and Uruguay)

Upper Jurassic and Lower Cretaceous sedimentary layers are represented in the Brazilian Paraná Basin by the fluvio–aeolian Guará Formation and the Botucatu Formation palaeoerg, respectively, overlapped by the volcanic Serra Geral Formation. In Uruguay, the corresponding sedimentary units are named Batoví and Rivera Members (both from the Tacuarembó Formation), and the lava flows constitute the Arapey Formation (also in Paraná Basin). Despite the lack of body fossils in the mentioned Brazilian formations, Guará/Batoví dinosaur fauna is composed of theropod, ornithopod and wide–gauge sauropod tracks and isolated footprints, as well as theropod teeth. In turn, the Botucatu/Rivera dinosaur fauna is represented by theropod and ornithopod ichnofossils smaller than those from the underlying units. The analysis of these dinosaur ichnological records and comparisons with other global Mesozoic ichnofauna indicates that there is a size reduction in dinosaur fauna in the more arid Botucatu/Rivera environment, which is dominated by aeolian dunes. The absence of sauropod trackways in the Botucatu Sandstone fits with the increasingly arid conditions because it is difficult for heavy animals to walk on sandy dunes, as well as to obtain the required amount of food resources. This comparison between the Upper Jurassic and Lower Cretaceous dinosaur fauna in south Brazil and Uruguay demonstrates the influence of aridization on the size of animals occupying each habitat.     

松辽盆地松科2井早白垩世沙河子组天文年代标尺

对松辽盆地白垩纪国际大陆科学钻探工程——松科2井的沙河子组自然伽马测井数据(GR)开展了详细的旋回地层学研究。频谱分析结果揭示, 沙河子组上段(3336~4727 m)具有142~188 m、44~57 m、14 m和7~9 m的沉积旋回; 下段(4727~5960 m)具有170~205 m、44~61 m、16~18 m和7.5~11.5 m的沉积旋回。这些沉积旋回的周期之比近似早白垩世天文轨道周期之比20:5:2:1, 将这些沉积旋回依次解释为405 ka长偏心率、约100 ka短偏心率、约37 ka斜率和约20 ka岁差旋回。相关系数法(COCO)通过统计检验获得上、下段地层沉积速率约为40 cm/ka和56 cm/ka, 支持了该天文周期的解释。对405 ka长偏心率沉积旋回信号进行带通滤波, 并以松科2井3961 m处凝灰岩样品的锆石U-Pb二次离子探针年龄(U-Pb SIMS)113.9±0.9 Ma为锚点, 建立了松科2井沙河子组(112.3~118.2)±0.4 Ma的"浮动"天文年代标尺, 其持续时间约为5.92±0.4 Ma。本研究为确定早白垩世升温过程中松辽盆地重大环境和地质事件的年代提供了新的年代学约束, 为该时期全球海、陆相地质事件对比提供了年代学基础。     

Late Jurassic-Early Cretaceous Northern Qaidam Basin, NW China: Implications for the earliest Cretaceous intracontinental tectonism

Formation of Mesozoic western China, which was dominated by tectonic amalgamation along its southern margin and associated intracontinental tectonisms, holds a key for interpreting the succedent Cenozoic evolution. This paper presents new data including lithology, sedimentary facies, stratigraphic contact, seismic interpretation and paleo-structures within the Upper Jurassic-Lower Cretaceous strata in the northern Qaidam Basin, NW China. These data all account for a contractional tectonic deformation in the earliest Cretaceous. The South Qilian Shan, according to the sedimentary features and provenance analysis, reactivated and exhumated during the deformation, controlling the deposition of the Lower Cretaceous sequences. A simplified model for the Late Jurassic-Early Cretaceous paleogeography and tectonics of the northern Qaidam Basin is accordingly proposed. The results also support a ∼25° clockwise rotation of the Qaidam Basin since the Early Cretaceous and a more accurate Mesozoic evolution process for the basin. This earliest Cretaceous deformation, associated with the reactivation of the South Qilian Shan at the time, are part of the intracontinental tectonisms in central Asia during the Mesozoic, and probably driven by both the closure of the Mongol-Okhostk Ocean to the north and the collision of the Lhasa and the Qiangtang blocks to the south.