本文選題：晚新生代　切入點：天水盆地　出處：《蘭州大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：新生代以來青藏高原隆升改變了亞洲的大氣環(huán)流模式,引起或加強亞洲季風(fēng)環(huán)流和內(nèi)陸干旱環(huán)境,并可能對全球降溫過程以及北半球冰蓋的形成產(chǎn)生深刻影響。長期以來,青藏高原隆升的時間和幅度,以及與之相關(guān)的亞洲季風(fēng)及內(nèi)陸干旱化起源和發(fā)展等重大科學(xué)問題一直受到研究者的關(guān)注。對關(guān)鍵時期高原及周邊地區(qū)氣候事件的研究將有助于我們深入理解亞洲季風(fēng)、內(nèi)陸干旱化的形成和演化過程及其驅(qū)動機制,甚至能夠反演青藏高原的隆升過程和幅度。此外,青藏高原及其鄰區(qū)是世界上生物多樣性熱點地區(qū)之一,生活大量特有種,其物種形成與該區(qū)域重大構(gòu)造活動和氣候變化有關(guān),生物進(jìn)化方面的研究也能夠為我們提供獨特的視角來理解高原隆升及其環(huán)境效應(yīng)。高原東北緣的隴中盆地,地處青藏高原和黃土高原的轉(zhuǎn)換部位,同時處在中國三大自然區(qū)的交匯地帶,在構(gòu)造上位于青藏高原東北向伸展的最前緣,對氣候和構(gòu)造響應(yīng)敏感。天水盆地是隴中盆地的一個次級盆地,晚新生代以來的地層分布廣泛、連續(xù),并且富含動植物化石,記錄了晚新生代以來的青藏高原隆升過程及其氣候效應(yīng)。孢粉因為外壁質(zhì)密堅硬,耐腐蝕,產(chǎn)量大,散布廣泛,易保存,氣候意義明確等優(yōu)點,是研究古氣候的重要代用指標(biāo)。本文選擇天水盆地有精細(xì)磁性地層年代控制的堯店剖面和喇嘛山剖面以及平行的灰泥溝剖面,通過詳細(xì)的孢粉學(xué)研究,重建晚中新世以來盆地植被和氣候演化序列,并探討其驅(qū)動機制。同時,綜合青藏高原及周邊新生代古高程重建結(jié)果、具高程意義植物化石資料以及生物演化方面的研究,初步分析青藏高原隆升過程和幅度。獲得以下主要結(jié)論和認(rèn)識:1.基于天水盆地晚中新世以來的孢粉記錄恢復(fù)的植被和氣候變化過程與鄰近地區(qū)具有可比性。11.4 7.4Ma期間研究區(qū)為溫暖濕潤的闊葉林景觀,后期森林變得開闊;7.4 6.4Ma期間森林-草原發(fā)育,氣候變干;3.6 3.2Ma期間盆地內(nèi)部發(fā)育干草原;3.2 2.6Ma期間氣候溫涼濕潤,植被垂直分帶明顯,湖泊周邊生長以松、榆、櫟和鐵杉為主的針闊葉混交林,隨海拔增高出現(xiàn)以云杉和冷杉為主的亞高山針葉林,后期(2.74Ma)溫度進(jìn)一步下降,植被帶整體下移。2.對比亞洲其它地區(qū)記錄表明內(nèi)陸干旱化始于~8Ma。孢粉記錄的研究區(qū)持續(xù)變干過程與晚中新世以來全球持續(xù)變冷一致,而植被演替序列記錄的兩次變干過程也與青藏高原在此期間的隆升事件大體吻合。因此,我們認(rèn)為晚中新世全球變冷和青藏高原隆升共同導(dǎo)致研究區(qū)環(huán)境變干。晚上新世天水地區(qū)降水豐沛,可能原因是高原東北緣地區(qū)強烈隆升,在山前地區(qū)產(chǎn)生強烈的地形效應(yīng),形成地形雨,分布喜濕的亞高山針葉林。同時也可能與晚上新世東亞夏季風(fēng)的增強有關(guān)。3.喇嘛山組頁巖形成時的環(huán)境溫暖濕潤,湖邊發(fā)育櫟林,隨海拔增長依次發(fā)育松、鐵杉林和云杉、冷杉林。使用共存分析法重建古氣候:年平均溫度17.1(12.1 22.1)°C,最熱月溫度24.5(21.0 28.0)°C,最冷月溫度4.4(1.8 7.0)°C,氣溫年較差19(13 25)°C,年平均降水量930(655 1204)mm,最熱月降水量220(191 248)mm,最冷月降水量13(7 19)mm。與現(xiàn)代中國西南地區(qū)四川省資陽和遂寧的亞熱帶季風(fēng)氣候類似,冬季比較溫暖。同時,從孢粉和粒度研究推測喇嘛山組頁巖為年紋層,暗色層形成于冬春季,淺色層形成于夏秋季,進(jìn)一步說明晚上新世天水地區(qū)受季風(fēng)氣候影響。4.對高原及周邊地區(qū)云杉屬、冷杉屬分布資料的研究表明,高原及周邊山地在晚上新世海拔增高,亞高山針葉林普遍分布,進(jìn)入第四紀(jì)溫度降低,亞高山針葉林向低海拔地區(qū)擴張,高原也進(jìn)一步隆升,內(nèi)部發(fā)育草甸或荒漠,亞高山針葉林僅存在于高原周邊山地。生物分子系統(tǒng)發(fā)生學(xué)與親緣地理學(xué)研究表明高原及周邊地區(qū)特有種形成或與其近親分化時間集中在晚中新世晚期和上新世,并在第四紀(jì)期間種內(nèi)分化加速,這些不同類群生物在分化時間上的巧合可能暗示高原物種進(jìn)化受到晚中新世-上新世高原隆升的影響。
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【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q914;P532;P542
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本文編號：1575118