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松辽盆地白垩纪综合年代地层格架

地学前缘 2024年第1期31卷 431-445页

作者：吴怀春李山王成善褚润健王璞珺高远万晓樵贺怀宇邓成龙杨光黄永建高有峰席党鹏王天天房强杨天水张世红中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 吉林大学地球科学学院吉林长春130061 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国石油吉林油田分公司勘探部吉林松原138000

白垩纪是典型的温室气候时期,也是全球大规模烃源岩形成时期,但对于温室气候背景下陆地的环境状态、气候变化、生命响应及其演化规律尚不清楚;陆相有机质及大规模烃源岩堆积与气候环境变化之间的关系还不明确。中国东北的松辽盆地发育... 详细信息

白垩纪是典型的温室气候时期,也是全球大规模烃源岩形成时期,但对于温室气候背景下陆地的环境状态、气候变化、生命响应及其演化规律尚不清楚;陆相有机质及大规模烃源岩堆积与气候环境变化之间的关系还不明确。中国东北的松辽盆地发育了世界上最完整的白垩纪陆相沉积记录,烃源岩在盆地内广泛分布,是研究白垩纪陆地气候-环境变化和烃源岩形成机制的绝佳地点。但由于露头剖面沉积记录“连续性”和“完整性”较差,缺乏高精度的综合年代地层格架约束,导致松辽盆地的地层划分与对比存在较多争议,一定程度上阻碍了白垩纪陆地古气候、古环境演化的研究进程。松辽盆地国际大陆科学钻探计划实施的松科1井、松科2井和松科3井共钻取了8197 m完整且连续的白垩纪陆相地层岩心记录。本文通过综合科探井岩石地层学、生物地层学、磁性地层学、同位素年代学和旋回地层学的研究成果,建立了松辽盆地白垩纪高分辨率综合年代地层格架,为探索白垩纪陆地深时气候-环境演化及服务松辽盆地油气勘探可持续发展提供了精细的年代学证据。

关键词：白垩纪国际大陆科学钻探项目(ICDP) 松辽盆地地质年代学旋回地层学

松辽盆地国际大陆科学钻探:白垩纪恐龙时代陆相地质记录

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地学前缘 2024年第1期31卷 412-430,511-534页

作者：王成善高远王璞珺吴怀春吕庆田朱永宜万晓樵邹长春黄永建高有峰席党鹏王稳石贺怀宇冯子辉杨光邓成龙张来明王天天胡滨崔立伟彭诚余恩晓黄何杨柳毋正轩中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 吉林大学地球科学学院吉林长春130026 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 中国地质科学院北京100037 中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国石油吉林油田分公司勘探部吉林松原138000 中国地质大学(北京)科学研究院北京100083 中国地质调查局自然资源实物地质资料中心河北廊坊101149 海南野火科技有限公司海南海口570100 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059

过去一百年地球的气候持续变暖,未来地球可能进入两极无冰的温室气候状态。白垩纪是深时典型的温室气候时期,认识白垩纪气候对于理解过去和预测未来气候变化均有重要意义。松辽盆地国际大陆科学钻探以研究白垩纪陆地气候与环境演变、探... 详细信息

过去一百年地球的气候持续变暖,未来地球可能进入两极无冰的温室气候状态。白垩纪是深时典型的温室气候时期,认识白垩纪气候对于理解过去和预测未来气候变化均有重要意义。松辽盆地国际大陆科学钻探以研究白垩纪陆地气候与环境演变、探索大规模陆相有机质富集机理为科学目标,在国际大陆科学钻探计划ICDP框架下,成为全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井。项目历时16年,以超97%的取心率获得连续完整的8187 m岩心,建立了松辽盆地陆相白垩系高精度年代地层框架,重建了松辽盆地白垩纪多时间尺度陆地气候旋回与气候事件,揭示了白垩纪湖海平面波动机理,确认了松辽盆地发生过海侵事件。松辽盆地国际大陆科学钻探推动了全球地质学家合作研究白垩纪温室气候,带动了一系列高水平学术成果的产出,为松辽盆地油气勘探可持续发展提供了重要科学支撑,产生了显著的社会效益和重大的国际与国内影响。松辽盆地国际大陆科学钻探代表了探索深时的一个具有里程碑意义的阶段。可以预见,未来借助科学钻探,人类会不断增强对深时气候环境演化等方面的认识。

关键词：国际大陆科学钻探计划松辽盆地白垩纪古气候年代地层格架海侵事件

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华南泥盆-石炭系界线剖面旋回地层学研究

地学前缘 2022年第3期29卷 329-339页

作者：李山吴怀春房强许俊杰时美楠中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083

泥盆-石炭纪过渡期是地球演化过程中的一个重要阶段,发生了地球气候系统从温室向冰室转型和生物灭绝等重大事件。准确且高分辨率的年代格架是理解这些事件的基础。本文利用高分辨率磁化率作为古气候替代指标,对贵州省长顺县睦化Ⅱ剖面... 详细信息

泥盆-石炭纪过渡期是地球演化过程中的一个重要阶段,发生了地球气候系统从温室向冰室转型和生物灭绝等重大事件。准确且高分辨率的年代格架是理解这些事件的基础。本文利用高分辨率磁化率作为古气候替代指标,对贵州省长顺县睦化Ⅱ剖面和大坡上剖面以及广西壮族自治区南丹县度里剖面的泥盆-石炭系界线附近深水沉积序列进行旋回地层学研究。识别出受到短偏心率、斜率和岁差控制的沉积旋回厚度分别为1.09~2.39、0.29~0.73、0.18~0.51 m。利用轨道短偏心率进行天文校准,结果证实泥盆纪晚期短偏心率、斜率、岁差周期分别为约100、32.2~27.2和20.9~15 ka。利用大坡上剖面已知的U-Pb放射性同位素年龄和天文校准结果建立高精度浮动天文年代标尺并进行旋回地层对比。确定了泥盆-石炭系界线附近牙形类生物带和Hangenberg生物灭绝事件的持续时间,并计算出泥盆-石炭系界线年龄为(359.58±1.9) Ma。

关键词：轨道旋回天文年代格架泥盆-石炭系界线 Hangenberg生物灭绝事件

ICESat-2数据监测青藏高原湖泊2018-2021年水位变化

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自然资源遥感 2022年第3期34卷 164-172页

作者：马山木甘甫平吴怀春闫柏琨中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

湖泊水位变化是气候、生态环境变化、水资源评级研究的重要指标。以往测高卫星对中小型湖泊监测难度大,新发射的ICESat-2卫星可提升湖泊水位监测的全面性与精度。文章基于ICESat-2卫星陆地观测产品数据覆盖情况,对2018年10月—2021年4... 详细信息

湖泊水位变化是气候、生态环境变化、水资源评级研究的重要指标。以往测高卫星对中小型湖泊监测难度大,新发射的ICESat-2卫星可提升湖泊水位监测的全面性与精度。文章基于ICESat-2卫星陆地观测产品数据覆盖情况,对2018年10月—2021年4月期间青藏高原面积大于1 km 2的473个湖泊进行高精度水位动态监测。从高原湖泊水位整体变化、流域和区域变化、典型湖泊水位月(或季)度的时间变化趋势3个方面,分析了湖泊水位的时空变化特征。研究表明:近3 a来,青藏高原湖泊水位总体继续呈上升趋势,年均变化率为0.013 m/a;大型湖泊水位上升明显,中型湖泊水位上升平缓,小型湖泊水位呈微弱下降。在空间分布上,青藏高原各流域湖泊水位呈上升趋势,水位呈下降趋势的湖泊多数分布在海拔相对较高的地区。监测期间,色林错水位上升达1 m,格仁错水位下降达1 m。该水位监测成果提供了青藏高原部分湖泊水位最新监测数据,有助于湖泊变化动态监测等研究。

关键词：湖泊水位时空变化 ICESat-2卫星青藏高原

西澳大利亚新元古代Browne组-Hussar组旋回地层学研究

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地学前缘 2023年第3期30卷 441-451页

作者：杨昆昆李海燕赵汉卿褚润健刘光泓吴怀春张世红中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083

旋回地层学研究目前主要集中在显生宙,对于占据地球历史绝大部分时期的前寒武纪,相关研究较为薄弱。西澳大利亚的Officer盆地具有新元古代中期(约800 Ma)良好的地层沉积记录。Lancer 1井位于Officer盆地的西部,岩心底部包含新元古代Bro... 详细信息

旋回地层学研究目前主要集中在显生宙,对于占据地球历史绝大部分时期的前寒武纪,相关研究较为薄弱。西澳大利亚的Officer盆地具有新元古代中期(约800 Ma)良好的地层沉积记录。Lancer 1井位于Officer盆地的西部,岩心底部包含新元古代Browne组—Hussar组约750 m的连续沉积地层,岩性以砂岩和泥岩互层为主,偶见白云岩夹层,是开展前寒武纪旋回地层学研究的理想材料。本文以自然伽马测井数据作为古气候替代性指标,通过频谱分析等方法进行了旋回地层学分析,结果表明Hussar组940~1200 m泥岩段的伽马测井数据记录了完整的米兰科维奇旋回,长偏心率、短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为34、8~10、1.8~2.7和1.2~1.4 m。以构建的长偏心率周期(405 ka)标准曲线对该泥岩段进行天文年代校准,建立了浮动天文年代标尺,估计了约800 Ma的长偏心率、短偏心率、斜率和岁差周期分别为405、127、27~34和15.2~18.1 ka。此外,根据斜率周期(27±0.7)ka计算出当时的地月距离为(362935±1495)km,日长为(20.56±0.2)h。这一研究将填补新元古代早—中期(约800 Ma时期)旋回地层学研究的空白,为前寒武纪地月系统演化提供数据支持。

关键词：新元古代 Browne组—Hussar组旋回地层学米兰科维奇旋回

俄罗斯极地海表层海水悬浮体浓度和磁性矿物分布特征及其影响因素

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 94-102页

作者：边佳琪时美楠吴怀春汪卫国中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083 中国地质大学(北京)海洋与极地研究中心北京100083 自然资源部第三海洋研究所厦门361005

为了解俄罗斯极地海悬浮体颗粒物(Suspended Particulate Matter,SPM)的分布特征及其沉积学意义,对2019年中俄北极联合考察(AMK78航次)在喀拉海-拉普捷夫海-东西伯利亚海表层海水采集的SPM样品开展了颗粒浓度、组成和岩石磁学分析。研... 详细信息

为了解俄罗斯极地海悬浮体颗粒物(Suspended Particulate Matter,SPM)的分布特征及其沉积学意义,对2019年中俄北极联合考察(AMK78航次)在喀拉海-拉普捷夫海-东西伯利亚海表层海水采集的SPM样品开展了颗粒浓度、组成和岩石磁学分析。研究发现,SPM主要由陆源碎屑和硅质浮游生物碎屑组成。悬浮体浓度在德米特里拉普捷夫海峡及其东侧海域最高,鄂毕河和叶尼塞河河口外侧次之,其他海域整体较低。悬浮体中携磁矿物为单畴、多畴磁铁矿。陆源碎屑集中分布在近岸和河流入海口附近海域,离海岸和河口较远海域悬浮体中硅质生物碎屑占比升高。SPM浓度主要受到河流搬运入海的陆源碎屑通量和海岸侵蚀的影响,而SPM中磁性矿物与流域内岩石类型有关,并受西伯利亚沿岸流的影响,磁性矿物集中在洋流流速缓慢的区域,粒径粗的磁性矿物分布在沿岸地区,可能与海岸侵蚀有关。

关键词：悬浮体颗粒组分岩石磁学西伯利亚沿岸流俄罗斯极地海

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地球系统科学时代的高分辨综合地层学

地学前缘 2016年第6期23卷 246-252页

作者：王训练吴怀春中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083

高分辨年代地层系统是地球系统科学研究的基础。高分辨综合地层学试图建立分辨率小于一个生物带的地层单元并使地层对比的误差小于一个生物带。本文将目前用于建立年代地层系统的方法划分为三类:生物地层学、现代地层学的不同分支学科... 详细信息

高分辨年代地层系统是地球系统科学研究的基础。高分辨综合地层学试图建立分辨率小于一个生物带的地层单元并使地层对比的误差小于一个生物带。本文将目前用于建立年代地层系统的方法划分为三类:生物地层学、现代地层学的不同分支学科和同位素年代地层学,讨论了不同地层学方法的优势和不足。任何一种地层学方法的分辨率都是有限的,综合地层学为实现地层高分辨划分和高精度对比提供一个有效的途径。生物地层建立可信的相对年代地层格架,现代地层学手段有助于实现高分辨划分和高精度对比,同位素年代地层学赋予生物地层界线和其他地层界线绝对年龄。三者结合共同构成了高分辨综合地层学。

关键词：地球系统科学地质年代表国际(年代)地层表高分辨综合地层学深时地时

松辽盆地南部上、下白垩统界线研究:以松辽盆地国际大陆科学钻探松科3井为例

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地学前缘 2023年第3期30卷 425-440页

作者：高航王璞珺高有峰万晓樵杨光户景松吴怀春吉林大学地球科学学院吉林长春130061 吉林大学古生物学与地层学研究中心吉林长春130026 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国石油吉林油田分公司勘探部吉林松原138000 中国地质大学(北京)海洋学院北京100083

国际上公认的上、下白垩统界线绝对年龄为100.5 Ma,该界线的“金钉子”位于海相地层中,而陆相层序中有关该地层界线的“金钉子”迄今尚无报道。陆相上、下白垩统界线的研究对于了解白垩纪中期温室条件下陆地上所经历的古地理、古环境、... 详细信息

国际上公认的上、下白垩统界线绝对年龄为100.5 Ma,该界线的“金钉子”位于海相地层中,而陆相层序中有关该地层界线的“金钉子”迄今尚无报道。陆相上、下白垩统界线的研究对于了解白垩纪中期温室条件下陆地上所经历的古地理、古环境、古气候的演化过程具有重要价值。我国东北地区的松辽盆地发育完整的白垩纪陆相地层,可能为陆相的上、下白垩统地层界线的研究提供连续的地质记录。本文基于松辽盆地国际大陆科学钻探松辽盆地南部松科3井全取心资料,通过对岩石类型、岩性序列和沉积相研究,于井深1191.6 m处的泉头组二段上部滨浅湖相沉积序列中发现灰色、灰绿色流纹质岩屑晶屑沉凝灰岩。通过同沉积期岩浆锆石U-Pb测年获得年龄(96.8±2.9)Ma,时代属于塞诺曼中期。结合前人资料得到研究区登娄库组—泉头组沉积速率为90.54~110 m/Ma,由此确定出上、下白垩统界线位于松科3井泉一段中部(井段1526.6~1598.6 m)。本文在考虑测年结果误差的情况下,另外计算出松科3井上、下白垩统界线介于泉二段中部至登四段上部(井段1279.6~1917.6 m)。其他学者基于松辽盆地北部松科1井和松科2井年代学研究结果,推测该界线应位于登娄库组内部。松科3井连续取心结果揭示的登娄库组和泉头组为连续发育的河流相和湖泊相沉积序列。地震反射层位对比结果显示,在整个松辽盆地内普遍发育登娄库组—泉头组的地层和连续沉积记录,因此在松辽盆地其他地区的登娄库组—泉头组地层中也应存在上、下白垩统界线的连续沉积的地质记录。本文为在松辽盆地及邻区探寻上、下白垩统陆相地层界线的全球“金钉子”提供了基础资料和探索方向。

关键词：松辽盆地国际大陆科学钻探松科3井上、下白垩统地层界线陆相地层界线潜在金钉子白垩系登娄库组—泉头组

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构造地质学教学方法探索

高教学刊 2022年第35期8卷 114-119页

作者：郑求根吴怀春刘豪辛仁臣中国地质大学(北京) 北京100083

构造地质学是地质学的一门重要分支学科,也是地学类各专业的基础课程,知识点多,课时紧,学习难度大。结合多年来的教学实践,对构造地质学的教学方法进行探索,提出精心讲好绪论,间以课堂现场小实验,巧用图示物理模拟结果,实物演示变形变... 详细信息

构造地质学是地质学的一门重要分支学科,也是地学类各专业的基础课程,知识点多,课时紧,学习难度大。结合多年来的教学实践,对构造地质学的教学方法进行探索,提出精心讲好绪论,间以课堂现场小实验,巧用图示物理模拟结果,实物演示变形变位规律,尽量揭示地质构造的内在关系,灵活运用剖面图、平面图和立体图,注重力学机制分析,讲课过程中前后内容穿插,互相对比,建立联系,密切关系,形成体系,帮助学生理解和掌握基本理论、基本方法和基本技能。

关键词：构造地质学教学方法实验图示力学分析