Magnetic susceptibility variations of the Edicaran cap carbonates in the Yangtze platform and their implications for paleoclimate

1 INTRODUCTION One of the most intriguing phenomena in the late Neoproterozoic (~750 to 543 Ma) is the globa occurrence of thin carbonates that directly overlie glacial deposits in almost every continent (Kennedy 1996; Hoffman et al., 1998; Hoffman and Schrag 2002; Brasier and Shields, 2000; James et al., 2001 Jiang et al., 2003; Nogueira et al., 2003). These “cap carbonates”, commonly several to tens of meters thick, have attracted enormous interests because o their unusually negati…     

松辽盆地白垩系综合年代地层学研究新进展

生物地层学研究表明,火石岭组、沙河子组和营城组均产Cicatricosisporites,Klukisporites,Densoisporites和Aequitriradites等早白垩世代表分子,登娄库组产Cicatricosisporites exilis-Hymenozonotriletes mesozoicus...     

华南地块西南缘格林威尔期区域构造解析

从构造变形的角度入手,通过观察华南地块西南缘前震旦纪各岩石单元野外露头上的变形特征,运用构造解析方法,识别出不同期次变形构造的形态和位态特征及其在空间上的组合关系,划分变形构造的世代,结合近年来年代学研究成果,确定不同期次变形构造形成时代。研究表明,在华南地块西缘基底岩石单元中,发育格林威尔期的变形构造,其构造形迹东西向展布,该期构造变形的强度,在康滇地区各岩石单元中具有不均匀性,在野外露头上见到的格林威尔期小型紧闭、倒转褶皱主要分布在攀枝花周边的基底岩石单元中,而其南部的滇中地区,同期的褶皱构造相对较弱。根据格林威尔期构造位态特征,推断形成该期变形构造的构造运动方向为南北向的挤压运动。     

北极斯瓦尔巴特群岛及邻区天然气水合物分解对气候、海洋环境和生物的影响

天然气水合物是一种潜在的巨量能源,但其分解释放的甲烷可能对全球气候与海洋环境产生巨大影响。然而,人们目前对天然气水合物分解产生的环境和生物效应的了解还不够全面。北极地区的斯瓦尔巴特群岛及邻区的海底和冻土层中蕴含大量甲烷,对气候变化十分敏感,是人们研究天然气水合物对气候变化的响应机制和其分解对生态环境影响的绝佳场所。系统总结了斯瓦尔巴特群岛及邻区水合物分解的气候与环境效应,发现目前研究区水合物分解产生的甲烷进入大气的年际通量不大,对全球气候的影响可能有限;水合物分解对海底滑坡起到催化剂的作用,但不是首要因素;海底水合物分解释放的甲烷能打破原有的化学平衡、生产力分布规律与输送机制、生物耦合关系甚至不同栖息地间的连通性,进而影响底栖生物群落。这些认识对研究天然气水合物开采对生态环境可能造成的影响和采取相应防治措施具有一定的借鉴意义。     

旋回地层学理论基础、研究进展和展望

在过去30余年中旋回地层学研究得到了极大发展, 对理解和解决地球科学领域众多科学问题做出了很大贡献.旋回地层学(Cyclostratigraphy)已被定义为"对地层记录的(准)周期性旋回变化进行识别、描述、对比和成因解释, 并将其应用于地质年代学以提高地层年代框架的精度和分辨率, 实现地层高精度划分与对比的一门地层学分支学科".能够反映古气候变化的岩性、岩相、地球物理和地球化学参数(即古气候替代指标)均可用于旋回地层学分析.通过岩性组合识别、频谱分析、连续窗口频谱分析、小波分析、滤波和调谐等方法可进行识别米兰科维奇旋回信号和建立高精度天文年代标尺.中国学者在北方黄土剖面、南海新近纪海相沉积、古生代海相沉积和部分中新生代陆相沉积中获得了良好的旋回地层学研究成果.对中国东北松辽盆地陆相白垩系和华南海相二叠系乐平统—中三叠统开展旋回地层学研究有望取得重要突破.      

“深时环境、气候与生命”主题专辑目次

<正>当前由于全球变暖趋势不断加剧,逐渐升高的大气CO_2浓度使地球向更温暖的气候状态发展,可能在未来百年尺度内达到"温室气候"。这种气候恰好不属于人类演化过程中和当前所处的"冰室"气候状态。因此,国际科学界面临的重大科学命题就是,地球如何从冷变暖进入"温室气候"状态?变暖过程中地表环境-气候-生物体系的变化及其相互关系如何?为了深入理解这种变化,以探究"深时(Deep     

华南纳庆剖面早二叠世沉积记录对米兰科维奇旋回的响应

早二叠世晚期发生了显生宙以来规模最大的冰川消退事件, 地球气候经历了由冰室向温室的转变。然而, 低纬度地区对此次气候变化的响应细节仍存较多疑问。华南板块在早二叠世位于古特提斯洋中, 发育连续的海相碳酸盐岩沉积序列对气候变化响应敏感。本研究利用高分辨率Fe元素含量作为古气候替代指标, 对贵州省罗甸县纳庆剖面392.3 m至487.9 m的下二叠统亚丁斯克阶-空谷阶四大寨组进行旋回地层学研究。频谱分析显示研究段具有显著的7.46~10.46 m、2.01~3.15 m、0.46~0.68 m、0.27~0.39 m谱峰, 其比例约为26.7:7.8:1.7:1, 与利用La2004模型推算的早二叠世天文轨道周期比例(23.9:7.4:1.9:1)基本一致。利用405 ka偏心率校准的Fe元素序列存在405 ka、117 ka、90 ka、30.1~35.8 ka、15.6~22.9 ka周期信号, 表明沉积记录受到米兰科维奇旋回控制。估算出研究段的平均沉积速率为2.15 cm/ka, 构建了288.1 Ma至282.9 Ma, 持续时间约为5.16 Ma的高分辨率天文年代标尺。研究证实周期约为1.36 Ma的超长斜率旋回控制了海平面的升降, 但其控制机制在冰室和温室两种气候状态下并不相同。超长斜率旋回在冰室状态下通过控制高纬度冰川消长影响海平面变化; 在温室状态下, 斜率旋回或通过影响大陆含水层控制海平面升降。

     

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。     

Magnetic susceptibility variations of the Ediacaran cap carbonates in the Yangtze platform and their implications for paleoclimate

Magnetic susceptibility (MS) data were obtained from 11 sections of the Doushantuo (Ediacaran) cap carbonate that directly overlies the Nantuo glacial diamictite in the southeastern margin of the Yangtze platform. The MS data revealed two regionally correlatable peaks at the bottom and top of the cap carbonate, separated by an interval of low values. The lower MS peak coincides with high percentage of insoluble siliciclastic residues that are compositionally identical to the matrix of the underlying diamictite, suggesting its origin controlled mainly by detrital components during the first phase of cap carbonate deposition at the end of the glaciation. The upper MS peak is associated with high clay content and iron sulfides, and can be interpreted as either derived from enhanced greenhouse weathering that could have brought more terrigenous components into the ocean, or the result of ocean anoxia at the late stage of cap carbonate deposition that could led to formation of abundant iron sulfides. The regionally consistent MS curves from the cap carbonates provided the first geophysical record for the rapid climate change from icehouse to greenhouse conditions in the aftermath of the Neoproterozoic “snowball Earth” event.     

盐边群地层特征及其大地构造属性

通过对盐边群各岩性段地层的产出、构造变形特征及相互问的接触关系的确认，在对碎屑岩组段进行颗粒骨架分析的基础上，结合已有的地球化学和同位素年代学研究结果，盐边群火山岩及其南侧的深成岩均不是蛇绿岩的组份．该火山岩可能形成于弧后伸展环境，盐边群中下碎屑岩段形成于弧后盆地，而上部碎屑岩段则可能形成于前陆盆地。研究表明，在华南板块西缘存在南北向格林威尔期的板块碰撞事件，盐边群地层可能记录了格林威尔期发生在华南地块西缘由弧后盆地到前陆盆地的整个演化历史。