青海循化盆地23_1_5_0Ma_省略__微量元素组成特征及其古气候演变_叶荷

1 循化剖面地层序列 、沉积环境及样 品的采集与分析
根据野外实测剖面 , 建立了循化剖面详细的沉 积地层序列( 张键钰等 , 2010) 及磁性地层年龄( 季军
第 35 卷 第 5 期 2 0 1 0 年 9 月
地球 科学 — — — 中国地质大学学报 Ear th Science — Jo urnal of China U niver sity o f G eoscience s
V ol . 35 N o . 5 Sep t . 2 0 1 0
doi : 10 . 3799/ dqkx . 2010 . 094
摘要 : 位于青藏高原东北缘循化盆地南缘的 循化县积石镇羊圈贡拜 - 西沟上庄剖 面 , 出 露地层从老 到新依次 为他拉 组 、咸 水 河组和临夏组 , 总厚 1 047 m . 在野外地层剖面详细实测与沉积相 研究基础上 , 系 统采集地 球化学样品 进行常量 和微量元素 的 测试和分析 , 结果表明 : 该剖面沉积物主要化学成分为 SiO 2 、A l2 O 3 、CaO 和 T FeO( F e2 O 3 +FeO), 4 者平均含量 之和在 80 % 以 上. 剖面沉积物中元素平均含量与上部陆壳( U CC) 元素平均含量比揭示了研究区在 23 . 1 ～ 5. 0 M a 期 间总体较 为干旱寒冷 的 气候环境特征 . 根据化学蚀变指数( chemica l inde x of alteratio n , CI A)、Rb/ Sr 、T i/ S r 、CaO/ Sr 比值的变化划分为 4 个气候演变 阶段 : (Ⅰ) 23 . 1 ～ 17 . 0 M a 为冷干的气 候阶段 , 分为 Ⅰ 1 ( 23 . 1 ～ 21 . 8 M a) 回暖的 半干旱气 候期和 Ⅰ 2 ( 21 . 8 ～ 17 . 0 M a) 变冷 变 干的气候期 ; (Ⅱ) 17 . 0 ～ 13 . 0 M a 为暖 湿的气候阶段 ; (Ⅲ) 13 . 0 ～ 8. 5 M a 为凉湿的气候阶段 ; (Ⅳ) 8. 5 ～ 5. 0 M a 为冷干的气 候 阶段 , 分为 Ⅳ1 ( 8. 5 ～ 7. 0M a ) 波动的气候转型期和 Ⅳ2 ( 7. 0 ～ 5. 0 Ma ) 转冷旱化的气候期 . 循化剖面常量 、微量元 素分布记录的 循化盆地及周边地区的气候演化受青藏高原构造隆升和全球气候变化的共同影响 . 关键词 : 青藏高原 ; 循化盆地 ; 新近纪 ; 常量和微量元素 ; 气候演 化 . 中图分类号 : P 534 文章编号 :1000 -2383( 2010) 05 -0811 -10 收稿日期 :2010 -05 -31
青海循化盆地 23 . 1～5. 0 Ma 沉积地层中常量 、 微量元素组成特征及其古气候演变
叶 荷1 , 2 , 3 , 张克信1 , 2 , 4 ＊ , 季军良1 , 2 , 梁美艳1 , 2 , 张键钰1 , 2 , 徐亚东1 , 2 , 陈奋宁5
1. 中国地质大学生物地质与环境地质教育部重点实验室 , 湖北武汉 430074 2. 中国地质大学地球科学学院 , 湖北武汉 430074 3. 广东省地质局七五六地质大队 , 广东惠州 516000 4. 中国地质大学地质调查研究院 , 湖北武汉 430074 5. 西安地质矿产研究所 , 陕西西安 710054
Major and Trace Element Characters of the Sediments and Paleoclimatic Evolvement during about 23 . 15. 0 Ma in Xunhua Basin , Qinghai
YE He 1 , 2 , 3 , Z HANG Ke-xin 1 , 2 , 4 ＊ , JI Jun-liang 1 , 2 , LIANG Meiy an1 , 2 , Z HANG Jian-yu1 , 2 , XU Ya-do ng
0 引言
循化盆地位于青藏高原东北缘与黄土高原的交 汇处 , 西秦岭北缘与祁 连山的结合部 位 , 属压 陷盆 地 , 受相邻分布的拉脊山和西秦岭北缘逆冲带所限 , 形成具有青藏高原东北缘典型构造特征的菱形盆山 展布形态( 于庆文和李长安 , 2001 ; 刘少峰等 , 2007 ; 张克信等 , 2007 ; Z hang et al . , 2008 ; Z hang et al . , 2010) . 本文研究的剖面地处循化盆地南缘 , 属青海 省循化撒拉族自治县( 图 1) . 研究区内晚渐新世 上新世地层出露完整 . 实测剖面位于循化县城南侧 ( 简称循化剖面 , 剖面代号 S20) , 剖面起点在循化县 积石镇羊圈贡拜村( 35° 49′ 30″ N , 102° 30′ 00″ E) , 剖面 终点至西沟上庄( 35° 48′ 18″ N , 102° 16′ 10″ E) . 沉积物中化学元素的分配及比值的变化 、 组合 ,
1,2 5
, CH EN Fen-ni ng
1. Key Laboratory o f Biogeolog y and Envi ronmental Geology of Mini st ry o f Ed ucation , China Universi ty o f G eosciences , Wuhan 2. F acu lt y o f Ear th S ciences , Ch ina Univer sit y o f Geosci ences , Wuhan 4. Geolog ica l S urvey o f Ch ina Un iver sit y of Geosciences , Wuhan 5. X i an Inst it ute o f Geolog y an d Mineral Resou rces , X i an 430074 , Chi na 3. No . 756 Geologi ca l Par t y , Guan gd on g B ureau o f Geolo gy , H ui zhou 516000 , Chi na 430074 , China 710054 , Ch ina
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TiO2/ Sr and CaO/ Sr , the paleoclimate can be divided into four stages . Stage Ⅰ: 23 . 1 -17 . 0 M a, it was characterized by cold -dry paleoclimate , including two substag es : substag e Ⅰ1 ( 23 . 1 -21 . 8 M a) was half-dry and turned w arm since M i1 ;substage Ⅰ2 ( 21 . 817 . 0 Ma ) became cold and dry . Stage Ⅱ: 17 . 0 -13 . 0 M a, it was w arm and wet . Stage Ⅲ : 13 . 0 -8 . 5 M a , it w as cooler than stage Ⅱ but also wet . Stage Ⅳ : 8. 5 -5 . 0 M a, it changed co ld and dry ag ain with two substages :substage Ⅳ1 ( 8. 5 -7 . 0 Ma) was fluctuant changeo ver and substage Ⅳ2 ( 7. 0 -5 . 0 M a)became co ld and dry . We co nclude that both uplift of the Qinghai - Tibet plateau and global climatic chang es had effect o n the paleoclimatic evo lvement during about 23 . 1 -5 . 0 M a in the Xunhua basin . Key words :Qing hai-T ibet pla teau ; X unhua basin ; N eog ene ;majo r and t race elements ;paleoclimatic evo lvement .
基金项目 : 中国地质调查局项目( No . 1212010610103) ; 国家自然科学基金项目( N os . 40830212 , 40921062) . 作者简介 : 叶荷( 1984 ) , 女 , 硕士研究生 , 主要从事生态地质学研究 . E-mail : wyyehe @gmai l . com ＊通讯作者 : 张克信 , E-mai l : kx zhang @cu g . edu . cn
可以定性地反映气候环境的冷暖干湿变化 , 运用地 球化学指标来反演古环境气候具有良好的理论基础 ( 刘英俊等 , 1984 ; 刘立和胡春燕 , 1991 ; 邓宏文和钱 凯 , 1993 ; 钟巍等 , 1998b ; 匡少平等 , 2002 ; 李明慧和 康世昌 , 2007 ; 宋春晖等 , 2007) . 本文在对循化剖面 自下而上进行精细的层序划分和沉积相分析研究的 基础上 , 通过分析 23 . 1～5. 0 M a 沉积地层中常量 、 微量元素分布特征 , 重建区域的古气候变化 , 并讨论 其成因机制 .
430074, China
ห้องสมุดไป่ตู้
Abstract:T he measur ed Y ang juango ng bai-Xig oushang zhuang Sectio n , Xunhua Sectio n , lies in the southe rn ma rgin of the Xunhua basin , w hich is co mpo sed of three litho st ratig raphic units named T ala Fo rmatio n , Xianshuihe F or matio n and Linx ia Fo rmation fro m O ligo cene to Pliocene w ith the thickness of 1 047 m .A cco rding to the detail resea rch of the section and sedimentary facies , majo r and trace eleme nts wer e analy zed to reveal paleoclimatic info rma tion f rom the depo sits during 23 . 1 -5 . 0 Ma. SiO2 , Al 2 O 3 , CaO and T FeO ( F e2 O 3 +FeO) are the main chemical components w ith a sum of 80 % a t the averag e lev el .T he e lement ratio s betw een the de po sits a nd the uppe r continental crust (UCC) indicate that the paleoclimate o f the studied area is char acte rized as cold and dry during 23 . 1 -5 . 0 M a .Acco rding to variatio ns of CI A ( chemical index of alteratio n) , Rb/ Sr ,