古地理学报
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古地理学报
2015年 17卷 5期
刊出日期 2015-10-01
综述
生物古地理学及古生态学
岩相古地理学及沉积学
古地理学及矿产资源
地球化学、沉积环境及古气候
综述
577 梅冥相,高金汉
光合作用的起源:一个引人入胜的重大科学命题
光合作用的起源是一个非常古老的事件,对这个事件的证据,包括基本生物学过程的开启和发展之类的问题,如地球早期光合作用生物的属性以及光合作用生物如何获取光合作用装置等,可能已经消失在时间的长河之中;因此,光合作用起源就成为一个引人入胜的重大科学命题。尽管如此,地质学、生物地球化学、比较生物化学和分子进化分析,为光合作用起源及其复杂的进化历史,提供一些新认识和新线索,主要涉及到以下3个方面:(1)光合作用生命的起源;(2)光合作用装置的起源;(3)光合作用催化剂的起源。追索科学家们对这一重大科学命题的持续研究与艰苦努力,以及所取得的一些重要而且富有智慧的认识,将为今后的深入研究提供一些重要的思考途径和研究线索。同时,追逐光合作用起源的研究进展,对于深入了解早期地球复杂的圈层耦合过程也具有重要意义。这些作用过程主要包括:(1)从不生氧光合作用到生氧光合作用的转变;(2)大气圈与生物圈之间复杂的相互作用和协同进化;(3)生氧光合作用起源与进化所造成的、从一个缺氧的大气圈到今天含氧大气圈的复杂演变过程;(4)大气圈和水圈的渐进氧化作用对地球表面环境以及生命的起源和发育所造成的一个长时间影响;(5)早期地球表层古地理面貌的成型等。更为重要的是,对光合作用起源的地质学尤其是沉积学思考所得出的一些重要认识,尽管不是结论,但是拓宽了沉积学的研究范畴,开阔了沉积学家的研究视眼,同时也成为一个多学科协同作战的范例。
2015 Vol. 17 (5): 577-592 [摘要] ( 1013 ) [HTML 1KB] [PDF 1036KB] ( 671 )
593 王能盛,旷红伟,柳永清,彭楠,许欢章朋,汪明伟,王宝红,安伟
中国东部晚白垩世恐龙化石集群埋藏特征及国内外对比
运用埋藏学与沉积地质学的研究方法与手段,对中国东部晚白垩世具有恐龙化石集群埋藏盆地中恐龙骨骼化石的埋藏地层层序与年代、埋藏骨骼化石特征、骨骼化石埋藏类型及其埋藏成因等进行了分析与总结,并将其产出时代、埋藏相、埋藏特征与国外进行了对比研究。研究认为:中国东部与国外相比,虽然化石产出的具体时期有所差异,但从恐龙种群、埋藏相及沉积地层学等方面均具有相似性,反映了晚白垩世全球古环境、古生态及古气候的相似性。(1)中国晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏事件可分为早期与晚期2个阶段:早期的Cenomanian期与晚期的Santonian-Maastrichtian期。而国外晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏事件只发生在晚期,在美洲及蒙古国发生在Campanian晚期,在欧洲则为Campanian-Maastrichtian期的过渡时期及Maastrichtian期。(2)中国埋藏骨骼化石种属以鸟脚类鸭嘴龙科与兽脚类恐龙为主,它们埋藏于紫红色地层中,埋藏环境主要为冲积扇与河流环境;美洲以鸭嘴龙科为主,欧洲与蒙古国的种群各地不相同,都埋藏于紫红色岩石地层中,埋藏环境主要为河流—泛滥平原。骨骼在不同沉积相组合地层中埋藏学特征各异,与古地理、古生态及古环境密切相关。(3)结合盆地中的化石埋藏学特征与盆地演化特征,总结了恐龙化石埋藏类型主要有原地埋藏与异地埋藏,盆地古地理格局变动、火山活动、古温度升高及古地震等事件的综合作用是可能的埋藏成因,并提出了恐龙化石的埋藏模式。此研究为揭示中国东部乃至全球晚白垩世的古地理、古气候及古生态环境及恐龙灭绝原因的探讨提供了新的材料与证据。
2015 Vol. 17 (5): 593-610 [摘要] ( 1328 ) [HTML 1KB] [PDF 3238KB] ( 512 )
611 张立军,胡斌,齐永安,宋慧波,郑伟,牛永斌,邢智峰,范若颖
连结过去、现在和未来的遗迹组构研究:第13届国际遗迹组构专题研讨会综述
第13届国际遗迹组构专题研讨会于2015年5月14日—21日在日本高知大学召开。从会议报告、展板和野外地质考察可以看出:(1)遗迹化石的演化古生态学和复杂遗迹化石的古生态学、埋藏学精细分析将是未来遗迹学的研究热点;(2)遗迹化石的正确分类命名及其形态功能和古环境分析依然是遗迹学的基础和主要内容;(3)新遗迹学展示了巨大的生命力,成为了将今论古的重要钥匙;(4)三维动画模拟未来将推动遗迹学、生态学的科学普及;(5)遗迹组构在油气勘探应用中已取得了重大的成果。学科交叉和高新技术测试方法、跨越多学科的思维路线将是遗迹学发展的重要推动力。
2015 Vol. 17 (5): 611-615 [摘要] ( 827 ) [HTML 1KB] [PDF 452KB] ( 316 )
生物古地理学及古生态学
617 邓胜徽,商平,卢远征,赵怡,李鑫,樊茹,董淑欣
内蒙古锡林浩特盆地早侏罗世晚期植物群:兼论中国早侏罗世晚期气候
首次报道了产于内蒙古锡林浩特盆地侏罗系红旗组的植物群,共计21属37种。该植物群由木贼目、真蕨纲、苏铁纲、银杏纲、松柏纲和少量分散保存的种子等组成,以真蕨类丰富、蚌壳蕨科Coniopteris和Eboracia出现以及南方型分子较多等为特征。该植物群的时代为早侏罗世晚期,反映研究区红旗组主体的沉积时代为早侏罗世晚期,上部沉积可能形成于中侏罗世早期。气候敏感植物,特别是南方型分子的出现,指示锡林浩特盆地早侏罗世晚期属于暖温带—亚热带气候区,气候较热或短期有一定程度的偏干旱;其气温较早侏罗世早期和中侏罗世早期更高,说明早侏罗世晚期发生过1次升温气候事件。对早、中侏罗世植物群和沉积特征的综合分析表明,中国在早侏罗世晚期可划分出黑龙江东部温凉气候区、北方暖温带温暖潮湿气候区、中部热带—亚热带半干旱—半潮湿气候区、中南热带—亚热带干旱气候区和西藏—滇西热带干旱气候区共5个气候区,其中北方暖温带温暖潮湿气候区与中部热带—亚热带半干旱—半潮湿气候区的界线较早侏罗世早期和中侏罗世早期偏北4°～8°(纬度),亦说明早侏罗世晚期发生了升温事件。此升温事件与中亚和西伯利亚的图阿尔期升温事件相当,其很可能是早侏罗世晚期图阿尔期大洋缺氧事件(T-OAE)在陆地生态系统中的响应。
2015 Vol. 17 (5): 617-634 [摘要] ( 1352 ) [HTML 1KB] [PDF 1714KB] ( 742 )
岩相古地理学及沉积学
635 王招明,张丽娟,孙崇浩
塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶分类、期次及勘探思路
奥陶系海相碳酸盐岩已成为塔里木盆地最重要的勘探开发层系,岩溶作用则是形成优质碳酸盐岩储集层的关键因素之一。针对塔里木盆地碳酸盐岩岩溶分类方案不统一、岩溶术语界定不清楚、生产应用难度大的现状,作者分析了奥陶系不同地区、不同层位、不同时期岩溶储集层特征及岩溶发育程度的差异性,依据岩溶成因及主控因素提出了塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶分类,划分出风化岩溶、礁滩体岩溶和埋藏岩溶3大类,其中风化岩溶又分为潜山岩溶和层间岩溶2个亚类。研究指出礁滩体岩溶、层间岩溶、潜山岩溶是塔里木盆地的重要勘探岩溶类型,并以构造运动为主线将奥陶系岩溶划分为5期,开展了不同类型岩溶特征及分布规律研究,指出了3种重要类型岩溶的勘探思路。此次研究统一了塔里木盆地奥陶系岩溶分类及期次,对勘探开发生产和研究工作具有较强的指导性,具有重要的理论指导及实践应用意义。
2015 Vol. 17 (5): 635-644 [摘要] ( 955 ) [HTML 1KB] [PDF 2833KB] ( 319 )
645 杜叶龙,程银行,李艳锋,李敏,胡晓佳,张永,张天福,牛文超
内蒙古东乌旗地区中下泥盆统泥鳅河组沉积相研究
发育于内蒙古东乌旗地区的泥鳅河组,属于早中泥盆世沉积,厚度约1000m,主要发育泥岩、粉砂岩和灰岩沉积,粉砂岩中常常发育大量腕足类和珊瑚生物化石。首次在本区发现风暴沉积和Beaconites遗迹化石:风暴沉积由下至上包括粒序层理段、平行层理段、丘状交错层理段和浪成波纹层理段4个层段;Beaconites遗迹化石具管壁和内部水平“V”字型的回填纹构造。通过对岩相、生物化石、风暴沉积和Beaconites遗迹化石的研究显示,东乌旗地区泥鳅河组为浅海相沉积。
2015 Vol. 17 (5): 645-652 [摘要] ( 795 ) [HTML 1KB] [PDF 1184KB] ( 375 )
653 景宇轩,刘建波,闫振,孙永超,许振清
利用风暴沉积类型恢复海平面变化:以北京西山下苇甸剖面寒武纪中晚期风暴沉积为例
华北地区寒武系中发育有大量的风暴沉积,对于此类沉积物的成因前人意见趋于统一,但对其沉积环境的认识仍存在较多争议。在野外细致观察、实测的基础上,结合室内沉积学描述和分析,在北京西山下苇甸剖面寒武系第三统和芙蓉统内识别出5种沉积相类型,并根据沉积环境将其归入3种相组合,分别形成于浅海碳酸盐缓坡潮下带、深潮下带和页岩盆地环境。在研究地层内,共识别出了49层风暴沉积,基于沉积结构和构造特征,这些风暴沉积层可归入4个风暴沉积大类(原地未破碎风暴沉积、原地破碎风暴沉积、近源风暴沉积、远源风暴沉积)和12个亚类,这些风暴沉积类型形成于不同的环境。根据风暴沉积亚类在地层中的分布规律及其所指示的环境类型,恢复了北京西山寒武纪中晚期相对海平面的变化历史。通过与用不同方法恢复的北京西山和鲁西地区同时期海平面变化曲线进行对比,发现利用风暴沉积类型所恢复的海平面变化曲线与使用正常沉积类型恢复的海平面变化曲线具有相同的变化趋势。因此,风暴沉积类型可以用于恢复长时间尺度的海平面变化趋势。
2015 Vol. 17 (5): 653-668 [摘要] ( 1109 ) [HTML 1KB] [PDF 3201KB] ( 457 )
669 易雪斐,张昌民,李少华,杜家元,李康,王浩宇,李向阳,周凤娟,袁才
砂岩侵入体系模拟及形成机理分析
砂岩侵入体系是一种普遍的地质现象,近些年来越来越受到地学界的重视,但对其形成机理探讨较少。作者及研究团队通过设计一套室内模拟实验装置,来简化模拟3层地层结构中砂岩侵入体系的形成和演化过程。在之前模拟实验(实验变量为顶层沉积物的厚度、进水管的结构)结果的基础上,进一步考察了地形坡度对实验结果的影响,并对砂岩侵入体系的形成机理进行了分析。实验过程中,共观察到7种不同形态不同样式的管道,并对实验过程中压力变化进行了测试。对实验结果分析认为:盖层厚度越大,压力下降的速度越慢,越不利于压力的释放;随着实验的继续进行,砂岩侵入体最终会转化为砂岩喷出体并喷出地表;不稳定的地形有利于触发疏松沉积物发生变形。实验表明,超压是砂岩侵入体发生的最重要条件之一, 沉积盆地中的压实不均衡和生烃作用是可独立产生大规模超压的2种主要机制。
2015 Vol. 17 (5): 669-676 [摘要] ( 1034 ) [HTML 1KB] [PDF 1178KB] ( 410 )
古地理学及矿产资源
677 王保玉,胡斌,白建平,杨连超
山西沁水盆地东南部上石炭统—下二叠统太原组聚煤环境
山西沁水盆地上石炭统—下二叠统太原组含有重要的可采煤层和煤层气资源,并在该盆地东南部陵川县附城镇一带出露良好露头。基于对太原组露头剖面和部分钻孔资料的研究,综合分析了该组的岩性、沉积构造、实体化石、遗迹化石和沉积序列等沉积特征。(1)太原组灰岩形成于正常浅海(开阔台地)和局限海湾(局限台地)2种沉积环境,其中,L1灰岩顶部、L2灰岩中下部、L4灰岩上部、L5灰岩顶部、L7灰岩顶部和L8灰岩形成于局限海湾环境,其他灰岩层均形成于正常浅海环境;(2)根据太原组煤系岩性组合特征,划分出6个岩性段,各段中的碎屑岩及所含煤层形成于障壁岛(砂岛)、潟湖和潮坪环境中;(3)通过对沉积特征和沉积序列的分析,识别出11种沉积序列类型,提出了太原组煤系发育的岛湖潮坪、局限海湾(潟湖)潮坪和滨岸潮坪等3种聚煤环境模式。该成果可为沁水盆地东南部太原组煤及煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的重要信息和理论支撑。
2015 Vol. 17 (5): 677-688 [摘要] ( 926 ) [HTML 1KB] [PDF 2528KB] ( 319 )
地球化学、沉积环境及古气候
689 郑玉龙,马志强,王佰长,袁国礼,覃建勋
黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组油页岩   元素地球化学特征及沉积环境
黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组发育多层油页岩。通过对油页岩样品元素地球化学分析测试,研究了其常量元素、微量元素和稀土元素特征,分析了油页岩沉积环境。研究结果表明,常量元素以富Al2O3、Fe和CaO,贫SiO2、MgO、Na2O和K2O为特征,微量元素总体上表现出不同程度的亏损特征,稀土元素总量平均为140.7×10-6,表现出轻稀土元素轻度富集特征。稀土元素具有较为一致的变化趋势,表明油页岩沉积时物源和沉积环境较为稳定。Mn/Ti值表明油页岩组成物质的搬运距离随着时间变化经历了远→近→远的变化,反映水体深度经历了深→浅→深的变化。Sr/Cu值和Rb/Sr值表明油页岩沉积时为相对炎热干旱的环境。Sr/Ba值反映当时为炎热干旱气候条件下的过渡相咸水湖泊沉积环境。V/(V+Ni)值、δEu和有机碳含量表明油页岩沉积时处于缺氧的还原沉积环境中。总体上,柳树河盆地油页岩发育于炎热干旱气候、咸水、缺氧条件下的湖泊沉积环境中。
2015 Vol. 17 (5): 689-698 [摘要] ( 848 ) [HTML 1KB] [PDF 775KB] ( 298 )
699 凌超豪,龙进,贾玉连,洪祎君,徐传奇,王鹏岭
赣北鄱阳湖地区土塘剖面第四纪红土地球化学特征及古气候意义
赣北鄱阳湖地区土塘剖面发育第四纪红土,自下而上可分为强网纹红土层、弱网纹红土层、微网纹红土层、均质红土层和下蜀黄土层。基于常量元素、粒度分析数据以及前人年代框架,初探土塘剖面化学风化特征及其古气候意义。(1)土塘剖面粒度组分均一,常量元素含量相近,风化淋溶强烈。(2)土塘剖面各地层间化学风化强度存在差异:下蜀黄土层为初期的去Na、Ca阶段;均质红土层为中期的去K阶段;微网纹红土层由去K阶段向去Si阶段过渡;网纹红土层已完全进入晚期去Si阶段。剖面常量元素的相对迁移能力为:Na2O>MnO2>CaO>P2O5>MgO>K2O>SiO2>Al2O3>TiO2>Fe2O3。(3)中更新世以来赣北鄱阳湖地区气候总体上由暖湿趋于干冷,期间伴随多个明显的干湿旋回佐证强烈的淋溶与干湿交替作用是网纹红土发育的重要驱动因子。
2015 Vol. 17 (5): 699-708 [摘要] ( 792 ) [HTML 1KB] [PDF 1187KB] ( 391 )
709 李屹凯,张莉,安玲,杨越
历史文献记载的1757—1774年天山北麓东部地区温度升高
通过整理历史文献中有关天山北麓东部地区18世纪中后期的相关记载,发现1757—1774年的历史文献记载了巴里坤作物物候和霜雪事件,根据物候学原理,确认1757—1774年巴里坤存在有温度升高的现象。并根据同时期历史文献中乌鲁木齐的冷暖感应记载,认为1757—1774年的温度升高发生在整个天山北麓地区。结合已有的树木年轮研究成果,并根据当时的人文社会背景进行分析,进而从更宏大的时空尺度上认识此次温度升高在历史文献记载中的具体内涵,认为历史文献记载的1757—1774年温度升高是相对于18世纪10—20年代,而非30—50年代。根据历史文献重建温度变化,必须结合文献形成的历史背景,因为同时期的人文社会背景,会影响到历史文献记载的可靠性。
2015 Vol. 17 (5): 709-717 [摘要] ( 1009 ) [HTML 1KB] [PDF 915KB] ( 363 )

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