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古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制——以川中地区龙王庙组为例

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中国地质 2024年第2期51卷 577-591页

作者：赵玉茹高达胡明毅郑超李佳谢武仁长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国科学院南海海洋研究所广东广州510301 中国科学院大学北京100049 中国石油西南油气田勘探开发研究院四川成都610000 中国石油勘探开发研究院河北廊坊065007

【研究目的】阐明古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制机制,对明确储层成因和分布规律具有重要意义。【研究方法】以川中地区龙王庙组为例,在沉积相及层序地层分析的基础上,通过全井段取心的碳氧同位素、主量和... 详细信息

【研究目的】阐明古气候和海平面变化对浅水碳酸盐岩高频层序及有利储层的控制机制,对明确储层成因和分布规律具有重要意义。【研究方法】以川中地区龙王庙组为例,在沉积相及层序地层分析的基础上,通过全井段取心的碳氧同位素、主量和微量元素测试,恢复了海平面和古气候变化并开展了综合讨论。【研究结果】龙王庙组主要发育云质潟湖、滩间海、颗粒滩和云坪4种沉积微相,可清晰识别可区域对比的两个四级层序。龙王庙组的δ^(13)C具有两个变化周期,指示两次海平面升降,这与Al_(2)O_(3)、TiO_(2)、B和V元素变化所反映的古水深变化一致。碳和氧同位素估算的古海水Z值和温度,以及Mg、Ca良好的相关性,共同反映干旱炎热气候和亚热带海洋环境;MgO/CaO、MnO_(2)、Fe_(2)O_(3)/MnO_(2)和Al_(2)O_(3)/MgO的规律性变化,指示两个层序早期的气候短暂过渡为温暖潮湿;Sr/Ba值反映沉积晚期海水盐度明显增高。【结论】气候温暖潮湿和海平面快速上升期形成海侵体系域;气候炎热干旱时,颗粒滩和云坪快速沉积构成高位体系域。高位域上部的滩—坪体系是优质储层的物质基础,在海平面下降和干热气候控制下发生的早期溶蚀和白云化作用是储层改善的关键。

关键词：高频层序元素地球化学碳、氧同位素海平面变化古气候龙王庙组油气勘查工程四川盆地

鄂尔多斯盆地盐池地区延安组孢粉组合的发现及其古气候意义

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地质学报 2024年第1期98卷 200-213页

作者：何发岐张森姜志超杨兵袁琼巩雪娇郭彩清曹晶中国石油化工股份有限公司华北油气分公司河南郑州450006 自然资源实物地质资料中心河北廊坊065201 中国地质科学院地质研究所北京100037

为恢复鄂尔多斯盆地盐池地区早—中侏罗世古气候,重建古环境,对宁东2井进行孢粉分析和黏土矿物测试,建立孢粉组合、孢粉谱。延安组下部为Inaperturopollenites-Psophosphaera-Protopinus组合,地质年代为早侏罗世托阿尔期晚期;延安组上部... 详细信息

为恢复鄂尔多斯盆地盐池地区早—中侏罗世古气候,重建古环境,对宁东2井进行孢粉分析和黏土矿物测试,建立孢粉组合、孢粉谱。延安组下部为Inaperturopollenites-Psophosphaera-Protopinus组合,地质年代为早侏罗世托阿尔期晚期;延安组上部为Cyathidites-Deltoidospora-Cycadopites组合,地质年代为中侏罗世早期,下/中侏罗统界线位于钻孔2144.5~2153.0 m之间。据孢粉谱建立的古气候和古植被得出,早侏罗世托阿尔期晚期为暖温带半湿润型气候,植被类型为针叶林,中侏罗世早期总体为亚热带湿润型,植被面貌有早期的针阔叶混交林-草丛型向晚期的针叶林-稀草型转变。两组合总体上反映的早侏罗世托阿尔期晚期至中侏罗世早期湿度由半湿润向湿润转变,温度由低向高转变,孢粉谱所指示的气候变化趋势与黏土矿物指标所反映的气候变化趋势一致。气候的转变对该地区聚煤作用有着明显的促进作用。

关键词：鄂尔多斯盆地延安组孢粉组合黏土矿物古气候

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候演化——以永浅1井为例

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地质学报 2024年第4期98卷 1211-1228页

作者：余文强杨田蔡来星李晓芳何青油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 沉积地质研究院四川成都610059

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候研究对揭示该时期盆内的沉积格局、重建古地理及油气形成与演化具有重要的理论和实践意义。本文以四川盆地中部永浅1井的47件泥岩样品为研究对象,通过主微量元素的变化特征恢复研究区... 详细信息

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候研究对揭示该时期盆内的沉积格局、重建古地理及油气形成与演化具有重要的理论和实践意义。本文以四川盆地中部永浅1井的47件泥岩样品为研究对象,通过主微量元素的变化特征恢复研究区沙溪庙组沉积期的古环境与古气候演化过程。研究结果表明,Sr/Ba比值、Rb/K_(2)O比值、Ca/Mg比值和Ca/(Ca+Fe)比值指示川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期整体为淡水环境,但在沙溪庙组一段沉积中、晚期出现了短暂的水体盐度升高;V/(V+Ni)比值、U/Th值、V/Cr比值与Ni/Co比值指示沙溪庙组沉积期整体为间歇暴露的浅水氧化环境,局部为弱氧化或还原环境;C值、CIA值和Rb/Sr比值等指标显示,沙溪庙组沉积期古气候总体为温暖湿润的气候环境,但期间发生波动性干旱,在温暖湿润和半干旱—半湿润之间频繁波动。多元地球化学参数为川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期的古气候演化和区域性古气候对比提供了新的证据。

关键词：川中地区中侏罗世中晚期沙溪庙组古环境古气候

黄土-古土壤原核生物群落对古气候变化的响应

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微生物学报 2024年第6期64卷 1800-1823页

作者：刘秀花孙钰涵卢杰刘小康马延东贺屹胡安焱长安大学水利与环境学院陕西西安710054 旱区地下水与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054 陕西省土地工程建设集团有限责任公司陕西宝鸡721004 榆林市水利局河湖水库与移民工作中心陕西榆林719000 陕西省林业科学研究院国家林业局黄土高原水土保持与生态恢复重点实验室陕西西安710082

【目的】黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好载体,其内部的土壤微生物特征是蕴含土壤环境变化的重要信息。由于黄土与古土壤成壤环境的气候差异,微生物群落结构特征可能会有不同的响应,但针对该问题的研究还十分有限。【方... 详细信息

【目的】黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好载体,其内部的土壤微生物特征是蕴含土壤环境变化的重要信息。由于黄土与古土壤成壤环境的气候差异,微生物群落结构特征可能会有不同的响应,但针对该问题的研究还十分有限。【方法】选择任家坡(R)和九州台(J)两地黄土(RL和JL)-古土壤(RS和JS)序列,运用高通量测序技术和线性判别分析效应大小(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)识别土壤原核生物群落结构和类群差异,基于原核生物分类单元功能注释(functional annotation of prokaryotic taxa,FAPROTAX)数据库进行群落功能预测,以及利用Mantel test探讨影响土壤原核生物群落稳定的环境因子。【结果】土壤中碳氮营养物质与气候变化的代用指标磁化率、Rb/Sr变化趋势一致,含量整体表现为古土壤(RS和JS)高,对应的黄土(RL和JL)低,这一特征在任家坡古土壤(RS)中尤为显著;在同一气候时期,九州台较任家坡更为干冷,并且九州台古土壤沉积阶段也受到较强冬季风的影响,使其气候冷干与暖湿转变呈渐变型。原核生物群落结构中酸杆菌门(Acidobacteria)、泉古菌门(Crenarchaeota)、绿弯菌门(Chloroflexi)等具有嗜热嗜温性质的细菌和古菌在任家坡黄土-古土壤(RL和RS)中丰度较高,芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、广古菌门(Euryarchaeota)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)等耐旱、适宜极端环境中生存的细菌和古菌在九州台黄土-古土壤中(JL和JS)丰度较高。同时,生命产能、氮、锰、铁、氯元素循环相关功能基因在任家坡古土壤(RS)中表达量最高,而碳、氢、硫元素循环相关功能基因在任家坡黄土(RL)中表达量最高。与任家坡相比,九州台原核生物群落具有物种多样性高、功能种类少的特点。Mantel test分析进一步表明,有机碳(soil organic carbon,SOC)、含水率(soil water content,SWC)、总氮(total nitrogen,TN)和硝态氮(nitrate nitrogen,NO3−-N)是影响任家坡原核生物群落和功能稳定的关键环境因子,而TN、SOC、pH值和铵态氮(NH4+-N)是影响九州台原核生物群落和功能稳定的关键环境因子。【结论】在暖湿期,微生物群落分化出更多的功能种类,具有更旺盛的生命活动;在冷干期,微生物群落通过提高物种多样性来完成主要的生命活动功能,通过协同共生维持群落生存和稳定来适应环境胁迫。研究成果对认识气候变化对土壤微生物多样性和功能的影响具有重要意义。

关键词：黄土-古土壤序列原核生物群落结构功能古气候

松科2井早白垩世沙河子组孢粉组合及其古气候意义

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地质通报 2024年第2期43卷 429-442页

作者：张德军郑月娟张淑芹张健黄欣陈树旺孙雷中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034 中国地质科学院地质研究所北京100037 吉林大学古生物学与地层学研究中心吉林长春130026

为探讨黑龙江省安达市松科2井深层(3395.46~3901.35 m)地层的时代特征,分析地史时期的古植被及古气候条件演变,利用孢粉学方法对松科2井进行研究。结果显示,研究井段可划分为Leiotriletes sp.-Cyathidites australis-Chasmatosporites ... 详细信息

为探讨黑龙江省安达市松科2井深层(3395.46~3901.35 m)地层的时代特征,分析地史时期的古植被及古气候条件演变,利用孢粉学方法对松科2井进行研究。结果显示,研究井段可划分为Leiotriletes sp.-Cyathidites australis-Chasmatosporites sp.孢粉组合(3832.94~3901.35 m)和Klukisporites triangulus-Aequitriradites sp.-Pristinuspollenites sp.孢粉组合(3395.46~3613.62 m),孢粉组合指示的地质时代为早白垩世欧特里夫期(Hauterivian)—巴列姆期(Barremian)早期,可作为松辽盆地沙河子组上部生物地层学对比的标志;此外,孢粉组合反映的植被类型演化规律是针叶林、灌草丛—常绿阔叶林—针叶林、灌木丛—针阔叶混交林,揭示研究区沙河子组后期气候带演替规律是暖温带—南亚热带—暖温带—温带,气候干湿变化规律为湿润—半湿润—湿润—半湿润。

关键词：松科2井早白垩世沙河子组孢粉组合古气候松辽盆地

古气候模拟中古地理边界条件重建的不确定性研究

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古地理学报 2024年

作者：朱广坤张彧瑞覃国金近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学海洋与地球学院

随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理... 详细信息

随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理边界条件重建过程中的不确定性以及其对气候模式模拟结果的影响。结果显示,重建过程中板块运动模型的选择、海陆分布的修正、海洋洋壳年龄数据的更新、大洋深度一洋壳年龄关系模型选择、沉积物模型选择以及古地形高度代用指标的选择都会导致不同的古地理边界条件重建结果。更重要的是,这种古地理边界条件的差异会进一步影响模式模拟结果中的温度、盐度以及洋流等重要的气候环境变量。这表明重建气候模式中古地理边界条件时需根据具体需求合理选择重建资料,同时也需基于密集和可靠的代用指标进一步优化重建资料,从而减少古地理边界条件对古气候模式结果可靠性的影响。

关键词：古气候气候模式古地理重建古气候边界条件古气候模拟

卢氏盆地中始新世沉积序列自生碳酸盐及其古气候意义

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第四纪研究 2024年第2期44卷 282-294页

作者：高鑫鹿化煜邵可涵梁承弘吕帆陈璇璇赖文南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

始新世暖期可作为当代全球变暖的历史相似型,研究始新世气候变化及其机制对于理解现代气候变暖的幅度和速率具有重要意义。卢氏盆地位于中国中部秦岭东段,发育了连续的、富含碳酸盐矿物的始新世湖相沉积物,是重建始新世暖期陆地气候的... 详细信息

始新世暖期可作为当代全球变暖的历史相似型,研究始新世气候变化及其机制对于理解现代气候变暖的幅度和速率具有重要意义。卢氏盆地位于中国中部秦岭东段,发育了连续的、富含碳酸盐矿物的始新世湖相沉积物,是重建始新世暖期陆地气候的良好材料。本研究在卢氏盆地郑家山-三角沟一带(34°04′N, 111°10′E)采集了张家村组中上部和卢氏组的样品,采样层厚约288 m,共采集样品505个。根据岩石薄片镜下鉴定,卢氏盆地中始新世湖相沉积物物质组成以碳酸盐、粘土和粉砂为主,其中碳酸盐沉积为表生条件下封闭或半封闭淡水湖或微咸水湖化学作用自生成因。使用傅里叶红外光谱(FTIR)漫反射法测定沉积物碳酸盐含量,发现其与磁化率具有一定的负相关关系,分别指示了内源化学沉积和外源碎屑输入的贡献量,受控于流域蒸发量与降水量的共同作用,揭示了中始新世卢氏盆地的干湿变化。当流域更加湿润,即降水量增加(蒸发量减少)时,径流量相应增加,不利于碳酸盐沉淀而有利于外源碎屑输入,表现为沉积物碳酸盐含量降低、磁化率数值升高,反之同理。在已有年代框架的基础上,建立了卢氏盆地湖相沉积物碳酸盐含量时间序列,其记录了在中始新世气候适宜期(MECO)卢氏盆地较为湿润的气候环境,并且具有多旋回变化,与地球运动轨道的周期变化相关。

关键词：中始新世卢氏盆地古气候湖相沉积物碳酸盐含量

松辽平原典型黑土区不同土壤结构的古气候背景与黑土成因机制

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地质通报 2024年第5期43卷 766-778页

作者：刘航李瑞红李胜荣侯红星秦天高远周业泽李明军中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心河北廊坊065000 中国地质大学(北京) 地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 自然资源部地球化学探测技术重点实验室中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000

黑土成因机制研究是理解黑土形成演化过程的基础,更是加强黑土地保护和可持续利用的关键。以松辽平原典型黑土区吉林梨树县LZK-4钻孔为研究对象,基于粘土矿物学、元素地球化学、^(14)C、光释光测年等手段,重建了梨树县晚更新世中期以来... 详细信息

黑土成因机制研究是理解黑土形成演化过程的基础,更是加强黑土地保护和可持续利用的关键。以松辽平原典型黑土区吉林梨树县LZK-4钻孔为研究对象,基于粘土矿物学、元素地球化学、^(14)C、光释光测年等手段,重建了梨树县晚更新世中期以来的古气候演化序列,揭示不同土壤类型的古气候背景,解析了典型黑土的气候成因机制。结果表明:①研究区典型黑土形成于晚全新世,底界年龄为2452 cal.a BP;②LZK-4钻孔揭示了黑土层—灰白色粘土层—褐黄色粘土层的垂向结构,气候总体变化趋势由温湿向干冷转化;③研究区典型黑土主要形成于晚全新世寒冷干旱的气候条件。本研究有助于理解松辽平原梨树地区典型黑土的形成演化过程,为黑土资源的开发、利用和保护提供科学依据。

关键词：松辽平原粘土矿物元素地球化学古气候黑土成因环境地质调查工程

琼东南盆地北礁凹陷陵水组旋回地层学及古气候分析

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地质科技通报 2024年

作者：张尚锋徐敏唐武徐恩泽王雅宁朱锐长江大学地球科学学院长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室中海油研究总院有限责任公司

【目的】本文通过天文旋回研究，建立北礁凹陷渐新世陵水组的高精度且连续时间地层格架，并丰富该地区的古气候研究。【方法】采用时间序列分析方法，对北礁凹陷A井开展旋回地层学分析研究；结合古生物多指标解释，开展古气候演变分析... 详细信息

【目的】本文通过天文旋回研究，建立北礁凹陷渐新世陵水组的高精度且连续时间地层格架，并丰富该地区的古气候研究。【方法】采用时间序列分析方法，对北礁凹陷A井开展旋回地层学分析研究；结合古生物多指标解释，开展古气候演变分析。【结果】在北礁凹陷陵水组沉积地层识别出了405kyr长偏心率周期、100kyr短偏心率周期、42.7kyr和43.2kyr斜率周期及20.5kyr岁差周期。通过天文调谐建立了持续时间约5.59Myr的“浮动”天文年代标尺，以渐新世顶界面的地质年龄23.03Ma作为时间锚点，最终建立陵水组(23.03-28.62Ma)高精度的绝对天文年代框架。其中陵一段、陵二段和陵三段的底界面年龄分别为23.97Ma、25.43Ma、28.62Ma，平均沉积速率分别为18.4cm/kyr、8.6cm/kyr、12.8cm/kyr。利用有孔虫、有机碳、有机屑组分和碳氧同位素等古气候指标重建了陵水组沉积时期的古气候，其整体表现为暖-凉-暖的变化趋势。古气候分析和天文旋回分析对比显示，这一时期的气候演化受到偏心率、岁差等天文轨道力的控制。【结论】对北礁凹陷陵水组沉积地层进行天文旋回研究，探讨天文轨道参数对古气候的控制作用，建立了渐新世陵水组高精度且连续的时间地层格架。该方法为油气勘探中优质储集体层段预测提供精细的年代框架，促进了北礁凹陷油气勘探的发展。

关键词：琼东南盆地北礁凹陷旋回地层学天文年代标尺古气候