论文部分内容阅读
地球演化过程中,中生代时期火山活动频繁,处于显生宙温度最高的时期,这个时代保存有完整的地质记录,当时的古地理格局出现重大变化,发育有距人类时代最近的完整温室气候旋回。尤其是距今1.45亿年6600万年的白垩纪,是地球发展历程中一个比较特殊的时代,是地质历史中温度较高的时期,为典型的温室气候期。同时也是火山爆发频繁、地球圈层和生物界等发生了较多的重大变化事件、海平面大幅度上升时期。该时期海相地层极为发育,中国秦岭和青藏高原地区、新疆等地有陆相地层发育。陆相沉积形成于大气圈与水圈、生物圈和岩石圈的交界面上,可以有效地记录地球发展演化过程中的古环境信息。科学界普遍认识到,重建陆相沉积的古气候记录可以为全面认识全球气候变化提供重要证据,所以对白垩纪时期的陆相沉积的研究具有重要的科学意义。胶莱盆地发育着白垩纪陆相地层,地层中含有大量的古生物化石。前人通过恐龙化石及沉积地层对该盆地的沉积环境及演化进行了大量研究,但对古气候演化了解相对薄弱。本文以胶莱盆地莱西地区晚白垩世期间的陆相沉积剖面为研究对象,利用沉积物中总有机质含量(TOC)、碳酸盐含量、Fe2+含量、主微量元素组成特征等重建了晚白垩世时期该盆地的古气候演变特征,加深了对胶莱盆地白垩纪古环境演变的认识。本文通过对晚白垩世胶莱盆地莱西地区大高岚剖面的分析研究,得到了以下的认识:(1)剖面沉积物中SiO2含量最高,为35.36%77.65%,Al2O3含量为10.58%17.49%,Fe2O3含量为2.14%8.94%,K2O含量为2.30%4.64%,MgO含量为1.19%4.23%,Na2O含量为0.1%1.9%,CaO含量为1.62%43.08%,CaO明显富集。微量元素Cr、Co、Nd等的含量较高,在剖面中富集,Nb、Sr、P则表现为明显亏损。沉积物的TOC含量在0.034%0.28%之间,碳酸盐含量在20.04%94.3%之间,Fe2+含量为0.26 mg/L1.47mg/L。(2)Ni、Sr元素的低含量、低Sr/Ba、Rb/K值,Ni/Co、V/Cr与氧逸度替代指标Cu/Zn的低值等共同反映出研究区沉积时期为陆相的氧化环境。低Rb/Sr值、高Sr/Cu值、高ω(CaO)/ω(Sr)值和极小的C值表明晚白垩世研究区整体环境较干热,气候波动明显。大高岚剖面大部分沉积物样品地球化学性质成熟度不高,为初次旋回的沉积物。从化学风化蚀变指数CIA和A-CN-K三角图可以反映出晚白垩世莱西地区经历了一个初等-中等的古风化作用过程,与较为干热有关。(3)根据主量元素特征,剖面沉积物主要来源于该地区的中酸性火山岩和八亩地组沉积岩。沉积物主要由河流短距离搬运,大高岚剖面沉积物元素地球化学特征受河流水介质分异作用等的控制明显。(4)研究区的沉积环境变化较剧烈,后期水位较前期高,出现短期的水进-水退的快速变化,形成河道和河漫滩交替出现的现象。沉积环境的变化与气候存在耦合关系,莱西地区的气候经历了干热-高温多雨-暖湿,并最终向干旱发展的演变过程。(5)大高岚剖面发现的恐龙蛋化石,指示了恐龙可能生活在近水的河漫滩环境,湿度和温度有利于恐龙的产卵及孵化,这充分显示出生物事件与沉积环境在一定时间和区域上的耦合关系。