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。

     

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。     

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。     

青藏高原沱沱河盆地渐新世湖相叠层石:韵律纹层记录的古气候条件

沱沱河盆地通天河剖面渐新世雅西措群发现一套产于湖泛过程中的柱状叠层石。通过对叠层石纹层形态和显微组构的研究,发现这些叠层石具有典型的富藻纹层和富屑纹层交替的显微结构特征,发育三级生长节律,纹层对之间渐变接触,纹层带之间间断明显。采用激光微区取样的方法,针对4块样品的8个纹层对,系统采集了16对碳氧同位素数据,结果是富藻纹层同位素值整体上均高于富屑纹层,正相关性明显。这表明富藻纹层生长时期气候炎热湿润,富屑纹层生长时期相对寒冷干燥。认为湖相叠层石生长受周期性气候变化的控制,其韵律纹层记录了丰富的古气候信息。     

青藏高原沱沱河盆地渐新世湖相叠层石:韵律纹层记录的古气候条件

沱沱河盆地通天河剖面渐新世雅西措群发现一套产于湖泛过程中的柱状叠层石。通过对叠层石纹层形态和显微组构的研究,发现这些叠层石具有典型的富藻纹层和富屑纹层交替的显微结构特征,发育三级生长节律,纹层对之间渐变接触,纹层带之间间断明显。采用激光微区取样的方法,针对4块样品的8个纹层对,系统采集了16对碳氧同位素数据,结果是富藻纹层同位素值整体上均高于富屑纹层,正相关性明显。这表明富藻纹层生长时期气候炎热湿润,富屑纹层生长时期相对寒冷干燥。认为湖相叠层石生长受周期性气候变化的控制,其韵律纹层记录了丰富的古气候信息。     

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.      

西藏伦坡拉盆地牛堡组二段晚始新世－早渐新世地球化学特征与古气候意义

伦坡拉盆地位于青藏高原腹地,是感应高原隆升过程和环境变化效应的核心地带,不仅能够记录大陆碰撞过程、岩石圈和地壳变形历史,也是获取高原腹地地形地貌演化环境和气候变迁信息最理想的场所。为揭示伦坡拉盆地晚始新世－早渐新世古气候信息,选取盆地西南缘382道班剖面牛堡组二段细粒沉积物样品,通过主、微量元素分析,采用元素组合（C值）、Rb/Sr、Sr/Cu和Sr/Ba等比值以及化学蚀变指数（CIA）、元素风化指数（α）、Ln(Al₂O₃/Na₂O)等多种化学风化指数研究了源区风化作用强度,讨论了古气候演化特征。结果表明：伦坡拉盆地牛堡组二段沉积期古气候整体较为干旱,但在始新世－渐新世之交存在一个明显的降温事件,该降温事件并不局限于伦坡拉盆地,在青藏高原及周缘其它地区也被广泛记录,是新生代始新世－渐新世全球降温事件的陆内响应。

     

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。     

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。

     

兰州盆地渐新统化石山杨（Populus davidiana Dode）数据化初探

本文试用平台式扫描仪和GetData Graph Digitizer软件相结合的方法,对产于兰州盆地渐新统二维形态的化石山杨（Populus davidiana Dode）叶片进行数字化,获得其叶相的主要基本参数数据。然后用Golden Software Grapher软件对数据进行检验,重建的化石形态与原叶片宏观特征吻合程度很好。这表明：对于二维形态的叶化石,利用相关软件获取图形数据是一种可行的方法,这也可为叶片化石形态定量化分析和重建3D化石图像用于博物馆展览和科普宣传提供基础的数据。     

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。     

新疆库木库里盆地渐新-上新统孢粉组合特征与古气候演变

通过新疆东昆仑库木库里盆地古近-新近系孢粉分析，将浙新-上新统孢粉划分为7个组合带。根据孢粉组合特征，探讨了造山带上叠库木库里盆地渐新-上新世由稀树草原-森林-森林草原-荒漠草原-森林草原的古植被的演替与暖→冷→暖→冷的古气候演变特征，得出至上新世末期昆仑山海拔已达到3000m左右的高度，这对研究青藏高原的隆升提供了重要依据。     

基于共存分析法和叶缘分析法重建中国渐新世年均温

渐新世全球气候总体上发生了降温,代表着地球新生代早期的一个"冰室"。植物对气候变化反应敏感,作为地质时期的产物,植物化石能够反映当时陆地气候的变迁。本文利用共存分析法(Coexistence Approach,CA)对中国5个渐新世植物群的年均温进行了恢复,并利用叶缘分析法(Leaf Margin Analysis,LMA)对其中木本双子叶植物不少于15种的4个植物群年均温进行了分析。两类方法的推测值整体表现为CA的年均温相对高于LMA值,其中叶缘分析法东亚模型得出的年均温高于中国模型值。通过对能影响两类方法结果的因素分析,推测CA恢复的值能更好地代表化石点当时的年均温,咸水河组下段植物群为13.3~15.6℃,杨连屯组大桥段植物群为12.1~19.4℃,三合植物群为14.3~16.8℃,景谷植物群为19.7~23.7℃,宁明组植物群为22.0~23.6℃。由于CA恢复的年均温都高于当地现在的年均温,推测渐新世时,虽然全球温度自始新世以来整体相对降低,但还是比现在温暖。     

伊通盆地渐新世以来构造活动历史的裂变径迹分析

运用裂变径迹分析方法,针对岔路河断陷与鹿乡断陷5个样品的磷灰石进行裂变径迹分析并结合盆地模拟研究表明,伊通盆地岔路河断陷自渐新世以来曾经历两期构造热事件,发生的时间约为24．9Ma～19．1Ma和6．9Ma～4．9Ma;鹿乡断陷自渐新世以来也经历了两期构造热事件,发生的时间约为30Ma～27．8Ma和22．6Ma～11．1Ma。伊通盆地在渐新世以来发生的二次抬升剥蚀均是从中部迁移至北部。岔路河断陷和鹿乡断陷磷灰石裂变径迹与样品高程均具正相关性,其中岔路河断陷21．8Ma以来的平均隆升剥露速率为7．034×10^-2mm／y,鹿乡断陷18．9Ma以来的平均隆升剥露速率为6．033×10^-2mm／y。上述热年代学认识同时得到了盆地地球动力学背景、地层划分与对比及火山活动等方面证据的支持,说明应用磷灰石裂变径迹技术可有效地分析伊通走滑-伸展盆地的构造活动历史。     

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。     

广西南宁盆地渐新世孢粉植物群及其古环境意义

文章系统研究南宁盆地琅东高坡邕宁组下含煤段的孢粉,建立1个孢粉组合和3个亚组合.孢粉组合以木本被子植物蕈树科、壳斗科、榆科、胡桃科、杨柳科和木犀科为主,同时见有槭树科、桦木科、芸香科、漆树科、椴树科、冬青科、大戟科、山龙眼科、楝科、珙桐科、忍冬科、山矾科和桑寄生科等成分;草本被子植物花粉少量见到,含莎草科、毛茛科、唇形科、禾本科、菊科、百合科、蓼科、黑三棱科和睡莲科;裸子植物花粉主要为杉科和松科,少量见到罗汉松科;蕨类植物孢子包括凤尾蕨科、水龙骨科、紫萁科、石松科、水藓科和海金沙科.此外,还见有部分藻类分布,含疑源类的皱面球藻属、瘤面球藻属和光面球藻属,亲缘关系不明的环纹藻属以及绿藻门水网藻科的盘星藻属.组合中,裸子植物花粉尤其松科的含量自下而上逐渐减少,藻类主要分布在剖面的中部,蕨类植物孢子更多地见于剖面的上部;因此进而分出3个亚组合.孢粉植物群反映沉积时期的气候温暖湿润,植被类型为亚热带湿生常绿、落叶阔叶混交林.结果表明当时的植物生境稳定、气候温暖,湖泊和湿地逐步发育,在后期形成沼泽环境;孢粉组合一定程度上反映了全球气候在始新世末期急剧变冷后,在渐新世早中期的逐渐回暖过程.     

临夏盆地晚渐新世沉积物中坡缕石的发现及其环境气候意义

为揭示临夏盆地晚渐新世沉积物的矿物组成对环境气候的指示意义, 利用X射线衍射和扫描电子显微分析方法, 对临夏盆地晚渐新世的沉积物的矿物组成以及坡缕石的矿物学特征进行了深入的研究.结果表明, 沉积物中的坡缕石主要为自生成因, 极少量具有碎屑成因.自生成因的坡缕石呈细长丝状的形态特征, 往往沿片状的伊/蒙混层粘土矿物颗粒的边缘交代、生长;碎屑成因的坡缕石呈平直细纤维状的, 以单颗粒形式产出, 与细小的粘土矿物颗粒混杂, 或叠合在片状粘土矿物颗粒的表面.在临夏盆地晚渐新世沉积物中, 下段岩层中的粘土矿物组合为伊利石、伊/蒙混层粘土和高岭石;中段岩层的为伊利石、伊/蒙混层粘土;而上段岩层则为伊利石、伊/蒙混层粘土和绿泥石, 反映在盆地形成之后, 气候演化经历从湿润→冷干的变化过程.而沉积物中坡缕石的含量自下而上逐渐增多, 其分布特征与粘土矿物组合所反映的气候环境变化趋势相吻合.伊利石和伊/蒙混层粘土普遍存在于临夏盆地晚渐新世沉积物中, 伊利石、伊/蒙混层粘土和高岭石的共存表明这些粘土矿物具有不同的来源.坡缕石是干旱、半干旱地区泥灰岩风化以及风成沙漠尘土沉积物的特征矿物, 临夏盆地晚渐新世的沉积物中碎屑成因坡缕石的发现, 表明自~9Ma以来便出现风成黄土的沉积.      

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。     

三水盆地中渐新世火山记录的新建与南海扩张

三水盆地是南海北部邻区陆域唯一具有新生代火山活动记录的盆地,最晚一期火山喷发时间是38Ma,也是南海北部陆域已知的在南海扩张之前最晚的火山喷发年代。应用K-Ar同位素年代测定方法,首次发现三水盆地存在29.27±1.52Ma的玄武岩和28.25±1.14Ma的流纹岩,构造判别图解指示其产出环境是板内拉张,与盆地之前火山类型一致,为双峰式火山岩,玄武岩具有与洋岛玄武岩相似的地球化学特征,流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,且玄武岩与流纹岩均与其他地区地幔柱成因火山岩具有相似的地球化学特征。这一代表板内破裂的双峰式火山记录将南海北部陆缘的火山喷发活动从早先已知的古新世—中始新世延续至渐新世中期,众所周知,南海的开裂起始时间约在32Ma,对于南海扩张期间周边陆域是否存在相关联的火山活动及建立南海早期开裂模式具有重要意义。