【摘要】：石炭-二疊紀(jì)是晚古生代的重要階段,地質(zhì)與生物事件頻繁發(fā)生,全球的古地理、古氣候、古海洋、古生態(tài)均發(fā)生了顯著變化。本文聚焦塔里木西北緣石炭-二疊紀(jì)古氣候演化這一科學(xué)問題,選擇塔里木西北緣柯坪斷隆中北部色帕巴衣地區(qū)典型剖面進行系統(tǒng)研究。在巖石地層和生物地層的研究基礎(chǔ)之上,對石炭-二疊紀(jì)剖面中的碳酸鹽巖開展碳氧同位素地層學(xué)研究工作,并與相對海平面變化相結(jié)合,進行全球?qū)Ρ?探討古氣候變化。根據(jù)巖石組合、沉積構(gòu)造、生物化石組合等繪制出色帕巴衣地區(qū)相對海平面變化曲線,并確立四次大的相對海平面變化事件。其中,莫斯科期-卡西莫夫期的海退-海進事件和中二疊世的海退事件源于天山運動,為區(qū)域構(gòu)造活動觸發(fā)。泥盆紀(jì)晚期-謝爾普霍夫期的海退-海進事件和薩克馬爾期的長期海進事件可在我國華南、俄羅斯烏拉爾、美國Arrow Canyon、挪威巴倫支海、加拿大北極等地區(qū)橫向?qū)Ρ?為全球性海平面變化事件。同位素信號在這兩次事件中也有響應(yīng),色帕巴衣剖面在謝爾普霍夫階中上部碳同位素負(fù)偏移量約為5‰,達到-2.8‰~-1.6‰,在謝爾普霍夫階與巴什基爾階界線處,δ~(13)C急劇正偏,達到+2.4‰~+2.9‰。我國華南、俄羅斯地臺、美國Arrow Canyon等地區(qū)同時代剖面也有相似變化,表明本次海退-海進事件可能與岡瓦納第二次冰期事件有關(guān)。這次冰期事件結(jié)束使全球降雨量增大,導(dǎo)致塔里木西北緣地區(qū)謝爾普霍夫階大規(guī)模沖積扇的形成、隨后的海進、海洋生命的恢復(fù)和δ~(13)C、δ~(18)O的漂移。同時,謝爾普霍夫階的同位素和地層旋回暗示岡瓦納第二次冰期可能存在多脈沖消融現(xiàn)象。研究剖面在阿瑟爾階和薩克馬爾階邊界附近表現(xiàn)出約2‰的δ~(13)C值減小現(xiàn)象,烏拉爾南部地區(qū)的碳同位素曲線具有相似的變化。與δ~(13)C曲線相比,δ~(18)O數(shù)據(jù)顯示出更多類似的趨勢。在本區(qū)、俄羅斯、美國等地δ~(18)O都表現(xiàn)出格舍爾-阿瑟爾階增大、阿瑟爾階-薩克馬爾階減小的現(xiàn)象,可能與岡瓦納冰川第三次冰期有關(guān)。這次冰期的形成導(dǎo)致本區(qū)阿瑟爾階-薩克馬爾階界線附近海退出現(xiàn)砂巖透鏡體,其消融形成了昆克拉契組數(shù)十公里長、數(shù)百米厚的巨大馬蹄形礁灰?guī)r。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P597;P532
【圖文】：

圖 1-1 全球碳、氧部分循環(huán)過程示意圖（據(jù)曹長群, 1999; 成俊峰, 2009）1.1.3 晚古生代冰期研究進展與存在問題晚古生代冰期（約 332~260 Ma）是顯生宙中影響最大、持續(xù)時間最長、分布最廣泛的冰期（Raymond and Metz, 2004; Liu et al., 2017）。岡瓦納大陸向南漂移、泛大陸的聚合，全球的洋流循環(huán)系統(tǒng)和熱傳輸系統(tǒng)發(fā)生重大改變，大氣圈二氧化碳含量變化以及植被動力學(xué)等被認(rèn)為與晚古生代冰期的形成、發(fā)展和終止有關(guān)（Saltzman, 2003; Birgenheier et al., 2010; Dimichele, 2014; 毛翔和李江海, 2014;Liu et al., 2017）。近些年的研究已經(jīng)認(rèn)識到岡瓦納冰川并非是一個單一長期的冰期事件，而是包含三次冰期-間冰期旋回的事件（Isbell, 2003a, b; Fielding et al.,2008, 2010）。盡管冰川形成、消失的精確時間還存在爭議，但三次冰期事件的大致時間已經(jīng)得到確認(rèn)。第一次冰期發(fā)生于泥盆紀(jì)石炭紀(jì)之交，即泥盆紀(jì)末期至

區(qū)域地質(zhì)背景部，古生代地層共分為 10 個組 19 個段，包括丘里塔格組（O1ql）、柯坪塔格組（S1k）、塔塔埃爾塔格組（S2-4t）、依木干他烏組（D1-2y）、克孜爾塔格組（D3k）、巴什索貢組（C1b）、別根他烏組（C2b）、康克林組（C2-P1kk）、昆克拉契組（P1kkl）和卡倫達爾組（P2k）（表 2-1; 圖 2-3）。

【參考文獻】

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本文編號：2735424