天水盆地中新世沉积物碳氧同位素指示的气候演化

论文摘要

新生代以来地球上发生了一系列重大全球气候和环境变化事件,其中中新世是亚洲内陆干旱化、东亚季风形成演化重要时期。青藏高原东北缘天水盆地位于东部季风区、西北干旱区及青藏高原区三大自然带的交汇地带,对气候变化十分敏感。盆地广泛发育相对完整的中新世地层,记录着该地区气候演化过程。虽然该区已进行了大量磁性地层学、哺乳动物化石学、沉积学以及沉积物粒度和磁化率等相关研究,获得了认识亚洲内陆干旱化和东亚季风演化的一些进展,然而,目前对其仍存在很大争议。本文选取有高精度磁性地层年代学和哺乳动物化石年代控制的中新世天水盆地崖湾剖面沉积物作为研究对象,通过沉积物无机碳氧同位素、有机碳同位素、有机C/N和TOC有效环境代用指标研究,结合沉积特征和前人研究成果,恢复了该地区新近纪气候及古生态演化过程,探讨了东亚季风演化和亚洲内陆干旱化起始时间。主要取得以下结论：1.天水盆地中新世气候演化经历了以下5个阶段,Ⅰ：17.02-12.26Ma时期降水相对较多、气候相当暖湿；Ⅱ：12.26-10.92Ma时期气候冷湿；Ⅲ：10.92-8.50Ma时期降水相对减少,但气候相对并不干旱；Ⅳ：8.50-7.05Ma时期气候相对暖湿；Ⅴ：7.05-6.05Ma时期气候变干。其中12.26-10.92Ma气候相对冷湿与全球降温有关。2.17.02-6.05Ma期间613Corg值变化于-24‰-28.3‰之间,指示C4植被在6.05Ma之前在该区域还没有扩张。3.综合研究认为,东亚夏季风在17.02-12.26Ma期间较强、在12.26-8.50 Ma期间较弱、约8.50-7.05Ma期间再次加强,自7.05Ma起亚洲冬季风开始加强、亚洲内陆干旱化形成。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 第一节 新生代气候及研究进展
• 第二节 东亚晚新生代环境演化
• 1.2.1 青藏高原的隆升及其环境效应
• 1.2.2 亚洲内陆干旱化
• 1.2.3 东亚季风的形成演化
• 第三节 碳、氧同位素的研究进展
• 1.3.1 有机碳同位素研究进展
• 1.3.2 无机碳、氧同位素研究进展
• 第四节 选题依据
• 第二章 研究区自然地理和地质概况及剖面地层年代序列
• 第一节 研究区自然地理特征及区域地质概况
• 2.1.1 研究区地理概况
• 2.1.2 研究区的地质概况
• 2.1.3 天水盆地新近系沉积环境概述
• 第二节 剖面概况与剖面年代的建立
• 2.2.1 崖湾剖面概述
• 2.2.2 崖湾剖面的岩性描述
• 2.2.3 崖湾剖面磁性地层年代
• 第三章 样品的采集测试及各指标指示意义
• 第一节 样品采集和实验测试
• 3.1.1 有机碳同位素测试
• 3.1.2 沉积物中无机碳、氧同位素分析
• 3.1.3 沉积物中C/N测试
• 3.1.4 有机质含量分析
• 第二节 气候代用指标的指示意义
• 3.2.1 有机碳同位素古气候意义
• 3.2.2 无机碳、氧同位素古气候意义
• 3.2.3 C/N
• 3.2.4 总有机碳含量（TOC）
• 第四章 天水盆地中新世环境演化及指示意义
• 第一节 崖湾剖面气候代用指标分析结果
• 4.1.1 无机碳、氧同位素,TOC分析结果
• 4.1.2 有机碳同位素、%C和C/N比值分析结果
• 第二节 天水盆地无机碳氧同位素、TOC气候指示意义
• 4.2.1 相当暖湿的早中新世晚期和中中新世早期（17.02～12.26Ma）
• 4.2.2 相对冷湿的中中新世后期和晚中新世早期（12.26～10.92Ma）
• 4.2.3 相对冷干的中中新世早中期（10.92～8.50Ma）
• 4.2.4 相对暖湿的晚中新世中期（8.50～7.05Ma）
• 4.2.5 干旱的晚中新世后期（7.05Ma以来）
• 第三节 天水盆地有机碳同位素、C%、C/N环境指示意义
• 13Corg、C%、C/N的记录'>4.3.1 天水盆地δ¹³Corg、C%、C/N的记录
• 4.3.2 天水盆地有机碳同位素环境指示意义
• 第四节 天水盆地中新世气候记录的意义
• 4.4.1 气候记录对东亚季风演变的指示意义
• 4.4.2 天水盆地记录的晚中新世气候转型与亚洲内陆干旱化讨论
• 第五章 结论和展望
• 第一节 结论
• 第二节 展望
• 参考文献
• 致谢
• 兰州大学硕士学位论文保密申请表