华南新元古代大塘坡组旋回地层学研究及其意义

发布时间：2017-07-01 07:21

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【摘要】：地球在新元古代至少经历了两次极端寒冷事件,分别为Sturtian和Marinoan。这一时期海洋冰线到达低纬度地区,引发了“雪球地球”假说。成冰系包括这两期冰期地层和间冰期地层。建立成冰系的年代框架是研究雪球地球的基础和前沿性的热点问题。现有的世界各大陆的同位素年龄显示Sturtian冰期、Marinoan冰期的结束时间分别为660 Ma和635 Ma,Sturtian冰期的开始时间为716 Ma,但是,Marinoan冰期的开始时间却缺少直接的同位素年龄的约束,现在仍是未解之谜。Marinoan冰期是新元古代最强烈的一次寒冷事件,确定其开始时间是建立冰期气候模型、全球冰期地层划分和对比的关键。新元古代的扬子地台是面向东南的被动大陆边缘盆地,罕见地保留有成冰系浅水的台地相、深水的斜坡-盆地相地层。在深水相地层中,沉积于长安冰期(Sturtian冰期)与南沱冰期(Marinoan冰期)之间的间冰期地层——大塘坡组,与其上覆的南沱组、下伏的长安组均为整合接触,保存了完整的间冰期地层,为我们提供了用旋回方法计算间冰期持续时间,进而推算Marinoan冰期的起始时间的唯一机会。本论文对贵州东北部具有连续成冰系记录的岩芯ZK1909中的大塘坡组进行平均间隔为1 cm的磁化率测量,获得了高精度的磁化率序列,并对此进行旋回地层学分析。我们运用MTM功率谱分析、快速傅立叶分析(FFT)和小波分析等方法发现了周期为14.1-10.5 m,3.9-2.8 m,1.3-0.8 m和0.66-0.4 m的地层旋回,其比例与新元古代的长偏心率、短偏心率、斜率和岁差周期的比例一致,我们把它们解释为米兰科维奇旋回。在偏心率100 kyr为基础的调谐之后,我们计算出大塘坡组的持续时间为9.2 myr,平均沉积速率为3.2 cm/kyr。在此基础上,结合已有的华南和其他大陆的同位素年代学数据,我们推算Marinoan冰期在华南的开始时间为650.8 Ma。该成果首次给出了Marinoan冰期开始时间的精确估计。
【关键词】：成冰系 雪球地球 米兰科维奇旋回 大塘坡组 华南
【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】：2016
【分类号】：P534.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 引言9-14
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究内容11-12
• 1.3 研究方案12
• 1.3.1 岩芯磁化率测试方案12
• 1.3.2 天文旋回分析方案12
• 1.4 完成工作量12-14
• 第2章 旋回地层学研究进展14-22
• 2.1 旋回地层学发展简史14-16
• 2.2 旋回地层学基本原理与研究方法16-22
• 2.2.1 基本原理16-20
• 2.2.2 研究方法20-22
• 第3章 区域地质背景22-38
• 3.1 华南新元古代地质概况22-32
• 3.1.1 华南新元古代大地构造背景与地层特征22-26
• 3.1.2 扬子地台新元古代野外剖面与钻孔调研26-32
• 3.2 扬子地台成冰系地层特征32-34
• 3.3 岩芯ZK1909中大塘坡组的地层记录34-38
• 第4章 旋回分析及结果38-48
• 4.1 古气候替代性指标——磁化率38-39
• 4.2 新元古代的轨道参数39
• 4.3 ZK1909中大塘坡组的旋回分析39-48
• 4.3.1 数据采集与处理39-41
• 4.3.2 旋回分析及结果41-48
• 第5章 成冰系的年代框架48-51
• 5.1 Sturtian冰期的结束时间48-49
• 5.2 Sturtian冰期的开始时间49
• 5.3 Marinoan冰期的结束时间49-50
• 5.4 Marinoan冰期的开始时间50-51
• 第6章 结论51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-60
• 附录60

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本文编号：505011