本文關(guān)鍵詞：青藏高原東北緣循化盆地漸新世—中新世孢粉記錄與東亞季風(fēng)演化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：青藏高原的隆起是地球歷史上最重要的地質(zhì)事件之一,印度與歐亞板塊的碰撞被認(rèn)為是導(dǎo)致高原強(qiáng)烈隆升的主要因素。受印度與歐亞板塊碰撞的影響,青藏高原北緣繼續(xù)向北擴(kuò)展、副特提斯海由東向西從塔里木盆地退縮,不僅使亞洲地區(qū)的構(gòu)造格局發(fā)生了重大的改變,而且對(duì)新生代全球和區(qū)域氣候的變遷都有顯著的影響。青藏高原的形成、隆升及其對(duì)環(huán)境的影響一直是國(guó)際地學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。受印度-歐亞板塊碰撞及其“遠(yuǎn)程效應(yīng)”的影響,在青藏高原內(nèi)部及周緣地區(qū)形成了數(shù)目眾多的沉積盆地。本文研究的循化盆地屬于青藏高原東北緣盆-山耦合系統(tǒng)中重要的組成部分,盆地內(nèi)積累了巨厚的漸新世-中新世(30.0～5.8 Ma)沉積物,比較完整地記錄了高原東北部的變形隆升和氣候變化過(guò)程,成為研究高原構(gòu)造隆升-氣候環(huán)境變化耦合過(guò)程的理想地區(qū)。本次研究中,我們選取位于循化盆地南緣的羊圈溝剖面和西溝剖面作為研究對(duì)象,在項(xiàng)目組其他成員對(duì)盆地內(nèi)沉積物系統(tǒng)磁性年代學(xué)研究的基礎(chǔ)上,展開了詳細(xì)的沉積環(huán)境、物源和沉積速率的綜合分析,將青藏高原30 Ma以來(lái)的構(gòu)造隆升分為3個(gè)階段：(1)30-22 Ma初期隆升至穩(wěn)定階段；(2)22～7.3 Ma中期隆升至穩(wěn)定階段；(3)7.3～5.8 Ma后期急劇強(qiáng)烈隆升階段。全球環(huán)境在新生代以來(lái)發(fā)生了巨大的改變,其中以兩極冰蓋的形成和擴(kuò)張為主要標(biāo)志的全球變冷過(guò)程最為顯著,使地球從“溫室效應(yīng)”向“冰室效應(yīng)”轉(zhuǎn)變。亞洲地區(qū)在該時(shí)期明顯的環(huán)境變化表現(xiàn)為東亞季風(fēng)和內(nèi)陸干旱化的形成與發(fā)展。由于在各種氣候變化替代性指標(biāo)中,植物化石對(duì)于生態(tài)環(huán)境變化的反應(yīng)最為直接和敏感。為此,本文通過(guò)對(duì)循化盆地新生代羊圈溝和西溝剖面孢粉樣品的系統(tǒng)分析,建立一條較完整的漸新世-中新世孢粉序列,并與全球其他氣候替代性指標(biāo)做對(duì)比,為探討青藏高原東北緣新近紀(jì)以來(lái)古環(huán)境演變及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制提供了新的證據(jù)。根據(jù)多種主要植物類型的孢粉屬種及其豐度在剖面上的變化,自下而上劃分為6個(gè)孢粉組合。孢粉組合ⅠPinaceae-Chenopodipollis-Nitrariadites-Ephedripites(30～24.8 Ma),孢粉組合反映出此階段的植被面貌為稀樹灌叢-草原,氣候干冷。孢粉組合ⅡPinaceae-Chenopodipollis-Nitrariadites-Ephedripites-Quercoidites (24.8～23.0 Ma),植被面貌仍表現(xiàn)為稀樹灌叢-草原,但氣候有所好轉(zhuǎn),較溫涼。孢粉組合ⅢPinaceae-Chenopodipollis Betulaepollenite-Juglanspollenites (23.0～17.4 Ma),孢粉組合反映了一種溫帶氣候條件下的針闊葉混交林植被型,氣候較溫暖濕潤(rùn)。孢粉組合Ⅳ Pinaceae-Betulaepollenites Juglanspollenites (17.4～13.6 Ma),孢粉類型更加豐富,以溫帶組分為主,反映了一種溫帶氣候條件下的針闊葉混交林植被型,氣候更加溫暖濕潤(rùn)。孢粉組合Ⅴ Pinaceae Betulaepollenites-Graminidites-Ephedripites-Chenopodipollis (13.6～8.0 Ma),植被面貌表現(xiàn)為稀樹灌叢-草原,氣候干冷。孢粉組合Ⅵ Ephedripites-Nitrariadites-Chenopodipollis(8.2～5.8 Ma),表現(xiàn)為灌叢-草原進(jìn)一步發(fā)展,氣候持續(xù)變冷、變干�？傊�,研究區(qū)在30.0～5.8Ma期間的植被經(jīng)歷了稀樹灌叢-草原(30.0～23.0 Ma)、針闊葉混交林(23～13.6 Ma)和稀樹灌叢-草原(13.6～5.8 Ma)3次重大的演化階段。目前關(guān)于青藏高原新生代隆升過(guò)程的研究在不斷深入,而且越來(lái)越多的定量化數(shù)據(jù)表明青藏高原在晚漸新世之前已有顯著的表面抬升。為詳細(xì)探討青藏高原東北緣的古海拔及古氣候變化,本文根據(jù)已劃分的孢粉組合中優(yōu)勢(shì)植物類群進(jìn)行共存分析。通過(guò)共存分析,獲得了青海循化盆地漸及周邊山地在漸新世-中新世古海拔及古氣候參數(shù)：晚漸新世-早中新世(30～23.0Ma)古海拔約2800～3200 m,年均溫7.8-14.9℃,年降水量446～1031 mm；早中新世(23.0～17.4 Ma)古海拔約2400～2800 m,年均溫11.3～20.9℃,年降水量798～1540 mm；中中新世(17.4～13.6 Ma)古海拔約2400～2600 m,年均溫13.3-20.9℃,年降水量798～1540mm：中-晚中新世(13.6～8.0 Ma)古海拔約2400～2800 m,年均溫7.8-14.9℃,年降水量446～1031 mm;晚中新世(8.0～5.6 Ma)古海拔約2400～4000 m,年均溫2.8-14.9℃,年降水量403～1031 mm。東亞季風(fēng)和內(nèi)陸干旱化環(huán)境是全球環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分,并涵蓋亞洲的大部分地區(qū)。越來(lái)越多的研究表明影響東亞季風(fēng)和內(nèi)陸干旱化形成及演化的機(jī)制可能是多元的,主要包括青藏高原的逐步隆升、副特提斯海退和晚新生代的全球變冷過(guò)程等。近幾十年來(lái),關(guān)于中亞地區(qū)中新世期間古環(huán)境演變的研究取得了一系列成果。然而,對(duì)于東亞季風(fēng)和內(nèi)陸地區(qū)干旱化的起始時(shí)間和動(dòng)力學(xué)機(jī)制仍沒(méi)有定論。本文依據(jù)孢粉類型的生態(tài)習(xí)性,將其劃分的喜熱分子、旱生分子和喜溫濕山地針葉分子作為循化盆地環(huán)境演化的代用指標(biāo),利用年均溫(MAT)和年降水量(MAP)曲線作輔助指標(biāo),與全球深海氧同位素記錄及北太平洋LL44-GPC3鉆孔風(fēng)塵沉積通量的變化進(jìn)行比較,并得到以下成果：a)約23.0 Ma,孢粉記錄顯示循化盆地及其周邊山地植被由稀樹灌叢-草原向森林植被發(fā)展,氣候由相對(duì)干旱寒冷向溫暖濕潤(rùn)轉(zhuǎn)變,這可能與東亞夏季風(fēng)擴(kuò)展到循化盆地,帶來(lái)更多的降水有關(guān)。由共存分析結(jié)果可知循化盆地及周邊山地在晚漸新世-早中新世(30-23.0Ma)古海拔已經(jīng)達(dá)到2800～3200 m,結(jié)合在～25 Ma青藏高原整體發(fā)生隆升的地質(zhì)證據(jù),我們推斷青藏高原隆升與當(dāng)時(shí)大陸和海洋環(huán)境耦合,激發(fā)了東亞季風(fēng),替代了先前的行星風(fēng)系。因此,青藏高原的隆升可能是東亞季風(fēng)氣候形成的重要驅(qū)動(dòng)因素。此外,一系列研究表明副特提斯海在早中新世之前已經(jīng)從圖蘭平原退出,副特提斯海退增強(qiáng)了東亞夏季風(fēng),同時(shí)使季風(fēng)區(qū)的潮濕度增加,也有可能是影響東亞季風(fēng)氣候形成的重要因素。b)23.0～13.6 Ma期間循化盆地的植被為針闊葉混交林,氣候溫暖濕潤(rùn)。同時(shí)具有較高的年均溫(MAT)和年降水量(MAP)分別為11.3～20.9℃和798～1540 mm,表明當(dāng)時(shí)東亞夏季風(fēng)相對(duì)較強(qiáng)。全球氣候變化可能是東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)的主要因素,而青藏高原隆升的影響比較有限。c)循化盆地孢粉記錄最為顯著的變化表現(xiàn)為從13.6 Ma開始,旱分子的百分含量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),喜溫濕山地針葉分子的百分含量不斷減少,表明循化盆地及周邊山地自13.6 Ma以來(lái)干旱化持續(xù)發(fā)展,氣候由溫暖濕潤(rùn)向寒冷干旱的轉(zhuǎn)變。我們推斷這種轉(zhuǎn)變可能與東亞夏季風(fēng)逐漸減弱,東亞冬季風(fēng)逐漸增強(qiáng)有關(guān)。同時(shí)13.6Ma以來(lái)的干旱化過(guò)程主要通過(guò)～13.6 Ma和-8.0 Ma兩次顯著的變干事件完成的。喜熱分子的百分含量和年均溫(MAT)呈現(xiàn)出不斷降低的趨勢(shì),記錄了13.6 Ma以來(lái)的變冷過(guò)程。這與深海氧同位素8180揭示的全球溫度趨勢(shì)具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說(shuō)明13.6 Ma以來(lái)循化盆地及周邊山地的干旱化演化可能主要受全球變冷的控制。晚中新世以來(lái),青藏高原東北部一系列的造山活動(dòng)可以有效地打破區(qū)域大氣環(huán)流和降雨模式,形成典型的“雨影效應(yīng)”,使盆地干旱化。循化盆地在-13.6Ma和～8 Ma發(fā)生了一系列的構(gòu)造活動(dòng)與干旱化事件在時(shí)間基本吻合,推斷青藏高原的隆升也可能是晚中新世以來(lái)干旱化的影響因素。由于副特提斯海退的確切時(shí)間尚且沒(méi)有定論,所以我們不排除副特提斯海退對(duì)循化盆地中中新世晚期以來(lái)干旱化加劇的影響。
【關(guān)鍵詞】：青藏高原 循化盆地 東亞季風(fēng) 孢粉 高原隆升
【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】：2015
【分類號(hào)】：Q914;P534.6;P532
【目錄】：

• 作者簡(jiǎn)介6-8
• 摘要8-11
• ABSTRACT11-17
• 第一章 緒論17-26
• §1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題17-22
• 1.1.1 青藏高原隆升及古高程研究進(jìn)展17-19
• 1.1.2 孢粉學(xué)研究進(jìn)展19-21
• 1.1.3 新生代氣候環(huán)境研究進(jìn)展21-22
• 1.1.4 目前仍存在的問(wèn)題22
• §1.2 選題目的、來(lái)源和意義22-23
• 1.2.1 選題目的22
• 1.2.2 選題來(lái)源22
• 1.2.3 選題意義22-23
• §1.3 研究材料和方法23-24
• 1.3.1 研究材料23
• 1.3.2 研究方法23-24
• §1.4 實(shí)物工作量24-26
• 第二章 研究區(qū)概況26-32
• §2.1 研究區(qū)地理位置和自然地理概況26-28
• 2.1.1 地理位置26
• 2.1.2 自然地理概況26-28
• §2.2 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景28-32
• 2.2.1 循化盆地新生代地層單位30
• 2.2.2 循化盆地周緣新生代斷裂構(gòu)造特征30-32
• 第三章 實(shí)測(cè)剖面地層序列與沉積學(xué)研究32-62
• §3.1 地層剖面描述32-51
• §3.2 巖石地層序列51-52
• §3.3 年代地層序列52-54
• §3.4 沉積學(xué)研究54-62
• 3.4.1 沉積相54-57
• 3.4.2 沉積演化對(duì)高原隆升的響應(yīng)57-62
• 第四章 孢粉化石組合與植被類型62-71
• §4.1 孢粉植物群組成62-63
• §4.2 現(xiàn)存最近親緣類群的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)63-65
• 4.2.1 裸子植物花粉63-64
• 4.2.2 被子植物花粉64-65
• §4.3 孢粉化石組合劃分65-70
• §4.4 孢粉記錄的古植被演化70-71
• 第五章 古海拔與古氣候定量重建71-79
• §5.1 古海拔定量重建71-74
• 5.1.1 共存分析結(jié)果72-74
• 5.1.2 討論74
• §5.2 古氣候定量重建74-79
• 5.2.1 共存分析結(jié)果75-77
• 5.2.2 討論77-79
• 第六章 東亞季風(fēng)演化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制79-88
• §6.1 循環(huán)盆地孢粉記錄的東亞季風(fēng)演化79-81
• §6.2 東亞季風(fēng)形成的驅(qū)動(dòng)機(jī)制81-84
• 6.2.1 青藏高原在25 Ma前后的隆升82-83
• 6.2.2 副特提斯海退83-84
• §6.3 早-中中新世東亞夏季風(fēng)相對(duì)較強(qiáng)事件84
• §6.4 中中新世晚期以來(lái)干旱化演化驅(qū)動(dòng)機(jī)制84-88
• 6.4.1 全球變冷85-86
• 6.4.2 青藏高原隆升86-87
• 6.4.3 副特提斯海退87-88
• 第七章 孢粉主要屬種描述88-93
• 第八章 結(jié)論93-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-115
• 圖版及圖版說(shuō)明115-118
• 附表118-125

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張楗鈺;張克信;牛志軍;徐亞?wèn)|;陳奮寧;;青海循化漸新世末期-上新世早期地層序列與孢粉學(xué)研究[A];中國(guó)古生物學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

  本文關(guān)鍵詞：青藏高原東北緣循化盆地漸新世—中新世孢粉記錄與東亞季風(fēng)演化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：444534