叶蜡烷烃单体同位素对青藏高原中-晚新生代古地形和古环境的约束

发布时间：2021-09-22 23:58

　　青藏高原隆升和生长是新生代以来最重要的地质事件之一,对区域和全球气候产生了深远影响。重建青藏高原古高程及古地形演化可以有效约束高原隆升历史,而高原内部新生代地层则可以记录区域和全球环境变化。因此,在青藏高原相关新生代沉积盆地开展古高程和古环境的研究具有重要的意义。然而,青藏高原的古高程和古环境研究仍存在不足:（1）定量古高程研究在高原南部开展较为深入,而高原腹地的中北部研究较少且存在较大分歧;（2）古环境研究大多数集中在高原东北部边缘,而高原南部较少且缺乏有力的环境指示的指标。针对上述问题,本文通过叶蜡烷烃单体同位素,在青藏高原腹地和南部分别开展了古高程和古环境演化的研究。与以往传统的碳酸盐岩碳氧同位素相比,叶蜡烷烃来源相对单一,在沉积物中广泛分布,受成岩作用影响较小。本文首先将物源分析与叶蜡烷烃氢同位素相结合,对青藏高原中北部可可西里盆地晚始新世-渐新世古地形特征进行约束。沉积学和碎屑锆石U-Pb年龄对比分析表明,雅西错群的主要物源区为北羌塘地体。利用从雅西错群中提取的叶蜡烷烃氢同位素信号,重建古大气降水同位素特征,并计算得到～3800m的古高程。现代恒河、亚马逊河和刚果河的研究表明... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１青藏高原同位素古髙程研宄位置分布图（改自Ｗａｎｇｅｔａｌ．，２０１４）

层加速活动??有关。??综上所述，青藏高原的古环境研宄多使用碳酸盐岩同位素进行研究。然而，??碳酸盐岩同位素的变化既可能指示了构造隆升，也可能指示了盆地环境变化，通??过碳酸盐岩同位素较难将构造隆升和气候变化造成的高原古环境变化区分开来。??因此，有必要采用新的同位素方法对高原主体部分的古环境历史进行研究。??丄??７０°００＊Ｅ?７５°００＊Ｅ?８０〇００＾?８５ｅ００＊Ｅ?９０°００＊Ｅ?９５°００＊Ｅ?１００°００＊Ｅ?１０５°００＊Ｅ?１１０°００＊Ｅ??图１－２青藏高原同位素古环境研究位置分布图（改自Ｗａｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１４）。ＩＹＳＺ－印度河雅鲁??９??

Ｗｕ?ｅｔ??ａｌ．，２０１９）研宄中。??１．１．３．?１单体氢同位素和表观分馏系数??陆生高等植物利用叶片水进行光合作用合成有机质，因此叶蜡烷烃的氢同位??素与叶片水的氢同位素组成密切相关。陆生高等植物叶片水主要来自于根茎吸收??的土壤水，而土壤水从根本上来自于大气降水（Ｓａｃｈｓｅｅｔａｌ．，２０１２），因此，叶蜡??烷烃单体氢同位素能够记录大气降水的同位素变化，这是叶蜡烷烃５２Ｈ能够应用??于古环境和古高程研宄的理论基矗从大气降水到叶蜡烷烃的氢同位素分馏过程??极为复杂（图１－３），不同类型的植物对氢同位素生物分馏程度不同，且土壤水蒸??发和叶片水蒸腾作用的强弱也会导致叶蜡烷烃氢同位素组成发生改变，因此在古??环境研究中，常用表观分溜系数（ａｐｐａｒｅｎｔｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ；ｓ）来表７Ｋ植物相对于大??气降水的氢同位素分馏程度。表观分馏系数的计算公式如下：??５Ｄｉｉｐｉｄ＋ｌ??￡ｉ－ｗ＝［＾ｉ?Ｐ?＋１－ｉ］ｘｌ〇〇〇??ｂＤｗａｔｅｒ＋ｌ??表观分馏系数是生物合成过程中的分馏（Ｓｂ，。）和环境因素（蒸发作用）分??馏的综合效应（图１－３）。??Ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ????Ｉ???＾?＝??Ｅ?Ｓｏｉｌ?ｗａｔｅｒ????Ｉ????ｃ?Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ?／??山??ｉ?／??＾?Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??？Ｉ?￡ｂｉｏ??Ｓ?Ｉ??ｗ?Ｎｅｔ?ｏｒ?ａｐｐａｒｅｎｔ?ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ?！??—?￡ｌ／ｗ?！??，ｒ?ｆ???Ｌｅａｆ－ｗａｘ?ｌｉｐｉｄｓ????图１－３陆生植物叶蜡烷烃和大气降水之间氢同位素分馏示意


本文编号：3404612