【摘要】：新生代印度-歐亞板塊碰撞導(dǎo)致的青藏高原隆起,引發(fā)了全球環(huán)境巨變等一系列重大地質(zhì)事件。而青藏高原隆升及其環(huán)境響應(yīng)一直是地質(zhì)學(xué)界研究的熱點(diǎn),其中定量重建古高程對(duì)精細(xì)重塑高原隆升過(guò)程與環(huán)境變遷極為重要。從前人研究青藏高原古高程的成果來(lái)看,相較于高原的中部以及西南部,其東南緣的研究成果較少,而且研究手段比較單一,主要集中為氧同位素、氫同位素高程計(jì)和植被共存分析法,且缺少對(duì)古生物、巖相古地理等方面的綜合分析。本次研究選擇青藏高原東南緣云南西北部的劍川盆地,地處NNW向哀牢山-紅河斷裂(主控?cái)嗔?與NE向劍川斷裂之間,是研究青藏高原東南緣隆升的重要地區(qū)。本文通過(guò)對(duì)劍川盆地新生界九子巖組-雙河組沉積序列詳細(xì)實(shí)測(cè)與采樣分析研究基礎(chǔ)上,建立孢粉、介形類生物化石組合,并輔以火山熔巖及火山碎屑巖鋯石U/Pb測(cè)年,厘定其年代地層格架;并通過(guò)對(duì)孢粉組合的古植被重建、植物類群共存分析法、介形類動(dòng)物群生態(tài)分析、碳酸鹽巖氧同位素高程計(jì)和二元同位素(TΔ_(47))古溫度等定量方法,恢復(fù)盆地九子巖組-雙河組沉積期的古高程和古氣候。本次研究主要取得成果如下:1、本次研究對(duì)劍川盆地九子巖組-雙河組的灰?guī)r-含煤泥巖-砂巖沉積組合進(jìn)行了詳細(xì)的沉積序列和沉積相劃分,確定其為湖泊-三角洲沉積環(huán)境。通過(guò)對(duì)九子巖組灰?guī)r樣品碳同位素測(cè)試結(jié)果,認(rèn)為九子巖組沉積時(shí)期的水體可溶硫化物濃度較低,且碳酸鹽巖成巖過(guò)程中的水體環(huán)境存在較多的細(xì)菌甲烷作用。結(jié)合對(duì)九子巖組下部以及雙河組鈣質(zhì)泥巖與泥灰?guī)r碳氧同位素相關(guān)性分析,本文進(jìn)一步揭示出劍川盆地九子巖組—雙河組沉積環(huán)境為溫暖濕潤(rùn)條件下短暫開(kāi)放的湖盆體系。2、本文對(duì)剖面244件介形類樣品系統(tǒng)分析,獲得18個(gè)屬51個(gè)種,建立了兩個(gè)介形類組合帶:Cypridopsis-Heterocypris和Austrocypris levis-Homoeucypris jingtanensis-Cyprinotus jiangsuensis-Darwinula組合帶。通過(guò)區(qū)域?qū)Ρ?結(jié)合雙河組以及上覆的劍川組底部獲得火山熔巖和火山碎屑巖鋯石U/Pb年齡結(jié)果,我們限定雙河組沉積年齡短暫處于35.9±0.9 Ma左右。本次研究認(rèn)為九子巖組和雙河組的沉積時(shí)代為晚始新世。3、根據(jù)介形類動(dòng)物群生態(tài)組合研究,本次研究認(rèn)為劍川盆地晚始新世為一種淡水咸水混合-鹽度適中且較為溫暖的湖泊—三角洲的沉積環(huán)境,從九子巖組到雙河組鹽度逐漸降低。4、通過(guò)對(duì)雙河組150件孢粉化石系統(tǒng)分析,本次研究在85件樣品中獲得26個(gè)屬,自下而上劃分了4個(gè)孢粉組合:組合1Polypodiaceaesporites-Cryptomeriapollenites-Chenopodipollis(33-45層),植被以落葉闊葉林為主,伴生大量蕨類和少量草本,氣候溫暖濕潤(rùn),且海拔較低;組合2Quercoidites-Ulmipollenites(46-60層),植被類型為亞熱帶針葉落葉混交林,反映較為溫涼半濕潤(rùn)的氣候環(huán)境;組合3 Juglanspollenites-Pinuspollenites-Compositoipollenites(64-67b),為溫帶落葉針闊葉混交林,伴生大量蕨類,氣候溫涼濕潤(rùn);組合4 Lygodiumsporites-Cedripites-Ephedripites(67c-74層),為亞熱帶-暖溫帶落葉針闊葉林,氣候由溫暖向溫涼半濕潤(rùn)轉(zhuǎn)變�？傮w而言,劍川盆地晚始新世熱帶-亞熱帶落葉闊葉林-落葉針闊葉混交林這一古植被面貌的演化,揭示古氣候經(jīng)歷了溫暖濕潤(rùn)-溫涼偏干的轉(zhuǎn)變。5、雙河組中劃分的孢粉組合和優(yōu)勢(shì)特征植物類群,結(jié)合現(xiàn)生最近親緣種高程變化以及所在環(huán)境大氣平均年均溫資料,本文擬運(yùn)用共存分析法將劍川盆地雙河組古海拔約束為1300-2600m,由于盆地存在地勢(shì)高差范圍較大,1300-2600m指示該時(shí)期研究區(qū)平均最低海拔值;并獲得該地區(qū)晚始新世總體的大氣平均年均溫(MAAT)為16.8-21.7℃,其平均值為19.25±2.45°C,該溫度比現(xiàn)代大氣平均年均氣溫高~6℃。6、本文對(duì)九子巖組-雙河組碳酸鹽巖樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的氧同位素、二元同位素TΔ_(47)古溫度測(cè)試分析,排除成巖期重結(jié)晶、蒸發(fā)作用等影響,獲得沉積時(shí)期九子巖組和雙河組水體中的氧同位素值δ~(18)O_(mw)(VSMOW)分別為-8.9±1.3‰(2σ)、-9.5±1.1‰(2σ)。本次研究使用Hoke et al.(2014)總結(jié)的青藏高原東南緣古近紀(jì)古高程模型,計(jì)算得到九子巖組古高程為2.5±0.7 km(asl),雙河組古高程為2.9±0.6 km(asl)。因此,我們認(rèn)為晚始新世劍川盆地古高程已經(jīng)接近現(xiàn)代海拔高度。綜上所述,研究區(qū)在~36 Ma之前開(kāi)始隆升,且在~36 Ma時(shí)其古高程已經(jīng)接近現(xiàn)代海拔高度。結(jié)合前人所獲青藏高原始新世-漸新世的區(qū)域古高程數(shù)據(jù),本次研究揭示出青藏高原在始新世晚期為東高西低的地貌形態(tài)。
【圖文】：

6 吳旌：青藏高原東南緣劍川盆地新生代年代地層格架、古環(huán)境與古高程重建息資料。3、樣品室內(nèi)處理與數(shù)據(jù)分析：對(duì)實(shí)測(cè)剖面的地層相關(guān)信息進(jìn)行室內(nèi)整理以及處理，完成繪制研究區(qū)相關(guān)地質(zhì)圖和剖面柱狀圖等圖件，完成盆地沉積相分析；對(duì)微體古生物（介形類、孢粉）樣品進(jìn)行篩選合適樣品按照微體化石實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)流程處理分析，并對(duì)得到的化石完成鑒定統(tǒng)計(jì)，建立生物化石組合；完成鋯石 U/P年代學(xué)測(cè)試以及碳酸鹽巖碳氧同位素和二元同位素測(cè)試。4、盆地年代地層格架建立：通過(guò)介形類化石組合結(jié)合標(biāo)志化石，以及雙河組—?jiǎng)ΥńM鋯石 U/Pb 測(cè)年數(shù)據(jù)，精確厘定九子巖組－雙河組沉積時(shí)代。5、古溫度、古高程及古環(huán)境重建：在分析室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用多重方法對(duì)比結(jié)合，，孢粉共存分析法、碳氧同位素（二元同位素）以及氧同位素高程計(jì)，定量恢復(fù)古溫度和古高程，探討研究區(qū)古高程變化。綜合利用微體化石（孢粉、介形類）生物組合、碳氧同位素結(jié)果，結(jié)合實(shí)地調(diào)查與前人研究成果，討論分析研究區(qū)古環(huán)境變遷歷程。

圖 2.1 研究區(qū)交通位置圖2.2 劍川盆地地質(zhì)背景2.2.1 劍川盆地新生代巖石地層單位研究區(qū)內(nèi)巖石地層近南北向分布，晚古生代—新生代巖石地層都有出露（圖2.2），且古生物化石較為豐富。其中新生代地層自下而上依次出露有古新世勐野井組（E1m）、始新世寶相寺組（E2b）、始新世金絲廠組（E2js）、晚始新世九子巖組（E2jz）、晚始新世雙河組（E2s）、晚始新世劍川組（E2jc）和上新世三營(yíng)組（N2sh）。我們從老至新依次簡(jiǎn)要描述以下的新生代巖石地層序列。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P534.6

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