本文選題：生物標(biāo)志化合物 + 單體烴碳?xì)渫凰亟M成��； 參考：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所)》2016年博士論文

【摘要】：遼寧西部下白堊統(tǒng)義縣組三段沉積時(shí)期不僅動(dòng)植物極其繁盛,而且火山活動(dòng)也劇烈頻繁,因此是研究早白堊世陸相古氣候環(huán)境變化、生物演化的重要地區(qū)。古生物學(xué)家在該地層中相繼發(fā)現(xiàn)大量保存完好的古生物化石,構(gòu)成著名的的熱河生物群。長(zhǎng)期以來(lái),義縣組三段沉積時(shí)期的古氣候與古環(huán)境是包括沉積學(xué)、火山地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)以及地球化學(xué)等學(xué)科研究的重要方面。本博士論文在前人研究工作的基礎(chǔ)上,運(yùn)用分子有機(jī)地球化學(xué)研究方法和實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)(包括GC、GC-MS和GC-IR-MS分析),對(duì)遼西下白堊統(tǒng)義縣組三段四合屯剖面的沉積有機(jī)質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,特別是生物標(biāo)志化合物的組成分布以及單體烴的穩(wěn)定碳、氫同位素組成剖面變化等,探討了沉積有機(jī)質(zhì)對(duì)火山活動(dòng)的響應(yīng)以及熱河生物群發(fā)育時(shí)期的古氣候與古環(huán)境演化特征。論文主要取得了以下成果和認(rèn)識(shí):1、遼西下白堊統(tǒng)義縣組三段四合屯剖面有機(jī)質(zhì)豐度(TOC)在0.05%~5.65%之間,變化較大,且剖面下部富含化石層段的TOC含量明顯高于上部。樣品可溶有機(jī)質(zhì)族組成分布特征及甾藿烷成熟度參數(shù)表明義縣組三段沉積有機(jī)質(zhì)處于未成熟階段,所受成巖改造作用的影響較小。伽馬蠟烷的普遍檢出以及低的姥植比(Pr/Ph0.8)表明當(dāng)時(shí)的湖泊為強(qiáng)還原且具一定鹽度分層的沉積水體。2、正構(gòu)烷烴的組成分布及其碳同位素組成在剖面上具有明顯階段性特征,其中剖面下部和上部以高碳數(shù)正構(gòu)烷烴(nC_(27)、nC_(29)、nC_(31))為主峰的雙峰群分布為主,而在剖面中部主要是以nC23為主峰的單峰群分布,表明剖面下部和上部有機(jī)母質(zhì)以高等植物來(lái)源為主,中部以水生植物來(lái)源為主。不同碳數(shù)正構(gòu)烷烴碳同位素組成在剖面上的變化趨勢(shì)基本一致,表現(xiàn)為在剖面底部時(shí)極為偏輕而向上至中部則呈逐漸正偏趨勢(shì),并在352.5 cm處達(dá)最大正偏值(-26‰),但該正偏之后轉(zhuǎn)而回歸負(fù)偏。根據(jù)高等植物葉蠟烷烴碳同位素組成恢復(fù)重建的古大氣CO2碳同位素組成在-10‰~-3‰之間,反映了頻繁和大規(guī)模的火山噴發(fā)活動(dòng)造成大氣CO2濃度變化及其碳同位素組成的顯著偏移效應(yīng)并引起氣候環(huán)境的相應(yīng)變化。3、各主峰碳正構(gòu)烷烴氫同位素組成的相關(guān)性結(jié)果表明nC23主要來(lái)自水生植物;nC_(27)可能具多源性,而nC_(29)與nC_(31)高碳數(shù)正構(gòu)烷烴主要來(lái)自陸生高等植物。所計(jì)算中碳數(shù)與高碳數(shù)正構(gòu)烷烴氫同位素組成的差值(ΔδDmid-long)在-28.8~85.0‰之間,指示熱河生物群發(fā)育時(shí)期氣候環(huán)境波動(dòng)顯著,呈現(xiàn)由干旱逐漸變?yōu)闇貪裨倩貧w干旱的階段性循環(huán)變化特征,與正構(gòu)烷烴主峰碳、碳同位素組成所指示的氣候變化一致,特別是與沉積學(xué)、古植物學(xué)等證據(jù)的一致性,表明ΔδDmid-long是反映古氣候環(huán)境信息的有效指標(biāo)。4、義縣組三段樣品中檢出的甾類化合物以規(guī)則甾烷為主,重排甾烷和C_(30)4-甲基甾烷僅在剖面上個(gè)別樣品中有檢出。剖面上規(guī)則甾烷的“V”字型或反“L”型分布,主要反映了水生藻類、陸源植物混合輸入的特點(diǎn)。重排甾烷僅在剖面中部檢出,很可能指示了樣品中粘土礦物組成的差異。僅在剖面上部檢出C_(30) 4-甲基甾烷,表明該時(shí)期的沉積和氣候環(huán)境很可能有利于某種特殊淡水藻類或/和細(xì)菌的生存。5、義縣組三段樣品中檢出的藿烷類化合物主要有C_(27)-C_(31)藿烷、C_(30) 8,14-斷藿烷和C24 17,21-斷藿烷。C_(30)藿烷的碳同位素組成在-53.3‰~-37.6‰之間,指示存在不同類型細(xì)菌的輸入。其中剖面下部明顯貧13C的C_(30)藿烷(-53.3‰~-50.3‰)可能主要來(lái)源于甲烷菌;而剖面上部明顯富13C的C_(30)藿烷(-43.7‰~-37.6‰)可能來(lái)自于甲烷菌和其它自養(yǎng)微生物的混合輸入。C_(30) 8,14-斷藿烷在樣品中普遍檢出,而C24 17,21-斷藿烷僅在剖面下部和中部個(gè)別樣品中檢出,該差異表明二者可能具有不同的來(lái)源或成因機(jī)制。結(jié)合單體烴碳同位素組成證據(jù),C_(30) 8,14-斷藿烷可能來(lái)自于含有藿烷類化合物的細(xì)菌;而C24 17,21-斷藿烷的來(lái)源相對(duì)復(fù)雜,很可能與火山灰沉積和大量脊椎動(dòng)物殘余有關(guān),或者來(lái)自某種富13C的特殊細(xì)菌。
[Abstract]:The sedimentary organic matter in the Lower Cretaceous Yixian Formation in western Liaoning has been studied systematically by using molecular organic geochemical research methods and experimental analysis techniques ( including GC , GC - MS and GC - IR - MS ) . C _ ( 30 ) - C _ ( 31 ) hopane , C _ ( 30 ) 8 , 14 - epimedan and C24 - 17 , 21 - epimedan . C _ ( 30 ) 8 , 14 - epimedan may be derived from a mixture of methane bacteria and other self - cultured microorganisms .
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P597;P532

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本文編號(hào)：2076917