晚白垩世松辽盆地青山口组高分辨率有机地球化学记录及其古气候意义

发布时间：2020-03-18 08:34

【摘要】：晚白垩世是地质历史中典型的温室气候时期,对该时期陆相沉积记录的研究,将有利于我们对未来气候变化的预测。松辽盆地“松科一井”大陆科学钻探工程获取了晚白垩世连续完整的陆相沉积岩心记录,为研究晚白垩世陆地气候变化提供了绝佳的材料基础。本次研究基于松科一井南孔青山口组(1782-1286m)的岩心高分辨率有机地化数据(TOC及有机碳同位素)进行轨道尺度上的古气候变化研究。这两种指标均记录到了米兰科维奇周期信号,但主要以短偏心率周期和斜率周期为主。同时,我们利用高频变化的TOC数据进行旋回地层学分析,建立了基于TOC数据的青山口组年代框架,并进一步讨论了高频变化的有机碳含量与轨道周期之间的内在关系,发现短偏心率幅度的极大值对应着TOC含量的极大值,得出地球轨道周期对青山口组有机碳埋藏的驱动作用。另一方面,根据青山口组的有机碳同位素数据,发现了在青二、三段上部一次明显的同位素正偏事件,基于高精度的年代学约束,认为这次偏移事件可能与晚白垩世最后一次大洋缺氧事件(OAE3)有关,并从轨道参数变化的角度来讨论了这次特殊的大洋缺氧事件,本研究不仅在有机碳同位素数据中发现了1.2Ma和2.4Ma的超长轨道周期信号,还发现了晚白垩世由于太阳系混沌共振引起的地球和火星之间的偏心率长周期的转换现象,即:(s4-s3)—(g4-g3)到(s4-s3)—2(g4-g3)(2.4Ma变为1.2Ma)。本文认为这次轨道参数配置的改变对地球表层气候系统产生了持续的影响,可能是晚白垩世OAE3期间的气候环境变化的重要控制因素。
【图文】：

松科,地层剖面,构造单元,地震剖面

9图 2-1 松辽盆地地理位置图、构造单元图，AA 为横穿松辽盆地中部的横截线以及基于地震剖面恢复的地层剖面图（据 Feng et al., 2010a; Wang et al., 2013 修改），Sk-1n: 松科一井北孔，，Sk-1s: 松科一井南孔2.2 松辽盆地构造演化松辽盆地作为白垩系陆内裂谷盆地，主要受到上地幔隆起形成的陆壳张裂以及太平洋板块的俯冲两种构造作用力（侯启军等，2009；Feng et al., 2010a）。根据区域构造演化特点，将其分为 6 个一级构造单元，分别为北部倾没区、中央凹陷区、东北隆起区、东南隆起区、西南隆起区和西部斜坡区。盆地的构造演化主要分为四个阶段：热隆升张裂阶段、伸展断陷阶段、热沉降坳陷阶段和构造反转阶段（Feng et al., 2010a）（图 2-1）。

旋回,生物化学,轨道,古湖泊

一些气候敏感性环境变量就会被记录下来，间接反应了地球轨道参数的相应变化（图3-1）。选取的古气候指标应该具有明确的古气候意义、对气候变化敏感、响应机理可信等。目前，对于古湖泊沉积物古气候研究主要利用沉积物粒度、总有机碳及其同位素、氧同位素、色度、磁化率等指标。图 3-1 轨道旋回引起的大气、海洋、沉积及生物化学系统的旋回变化（据 Strasser et al., 2006修改）3.1 湖泊古气候指标的气候意义青山口组作为松辽盆地重要的生油层，岩性主要为深色泥岩、粉砂质泥岩以及青一段底部发育的油页岩，根据前人的研究结果显示，青山口组具有较高的古湖泊生产力（宁维坤等，2010）、高 TOC 含量（冯子辉等，2015；Jones et al.,
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P534.53;P593;P532

【参考文献】