兰州盆地中始新世至早中新世磁性地层与古环境演化

发布时间：2020-07-13 04:01

【摘要】：始新世至早中新世亚洲内陆干旱化和古环境演化被认为可能与海陆分布和青藏高原隆升相关,但是也有研究认为亚洲气候演化主要受到全球气候变冷的影响。因此亚洲内陆的地质记录究竟是区域构造活动的反映还是全球气候变化的缩影,需要与具有精确年代约束的海陆地质记录综合对比。本文选取位于青藏高原东北缘富含哺乳动物化石的兰州盆地对亭沟剖面作为研究对象,首先开展了磁性地层定年工作,建立了准确的年代框架。在此基础上利用沉积相变化、环境磁学指标和哺乳动物群种属变化分析,对沉积环境和气候变化过程进行了深入研究,并结合亚洲内陆其他地质和古气候记录,对始新世 早中新世亚洲内陆气候演化与海陆分布、青藏高原隆升以及全球气候变冷之间的关系进行了深入探讨,取得如下初步结果:1.利用磁性地层学研究,确定兰州盆地对亭沟剖面记录了中始新世至早中新世C19r C5En的极性带序列,年代跨度约为42 18 Ma。剖面包括野狐城组(~42 31 Ma)、下咸水河组(~31 24 Ma)和中咸水河组(~24 18Ma)。利用磁性地层年代控制点,确定南坡坪动物群年代为31 29 Ma,峡沟动物群约为26 Ma,庙嘴子动物群为24 23 Ma,张家坪动物群为21 20 Ma,对亭沟动物群约为19 Ma。2.石膏层在兰州盆地的出现(~42 Ma)标志着盆地开始变干旱,这与副特提斯海42 40 Ma海退事件和青藏高原中部和南部在始新世时期的隆升有关;赤铁矿与针铁矿比值在42 34 Ma的升高表明兰州盆地持续变干,与全球降温具有同时性。石膏层的消失(~34Ma)、赤铁矿与针铁矿比值和化学风化强度存在显著降低表明兰州盆地在EOT时期也开始变冷。磁化率各向异性变化记录了兰州盆地在29 Ma前后的构造应力增强,与约30 Ma前后青藏高原东北缘构造隆升过程一致。3.在31 25 Ma和21 18 Ma之间,兰州盆地哺乳动物群中草原物种占主导,说明当时兰州地区以草原植被为主;在24 23 Ma哺乳动物群中森林物种含量较高,且在庙嘴子动物群里出现了大型哺乳动物如巨犀类,表明兰州盆地的气候有明显改善,具有足够的水源供给大型哺乳动物。总之,兰州盆地在早始新世(42 Ma之前)处于湿热的淡水环境,在中始新世(42 40 Ma)兰州盆地对于海陆分布和青藏高原中部及南部的隆升较为敏感;之后(40 29 Ma)兰州盆地的干旱化发展趋势与全球降温具有较好一致性,特别是在EOT时期。在经历了29 Ma青藏高原东北缘的构造活动以后,兰州盆地的气候演化与全球降温表现出不一致性,这可能说明在29 Ma以后青藏高原东北缘已经隆升至一定高度,对区域的气候影响已经较为明显。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(地球环境研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P534.621;P532

【参考文献】

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本文编号：2752932