张之辉，王天天等：中侏罗世温室气候下陆地碳埋藏的气候驱动：鄂尔多斯盆地延安组含煤地层高精度地质年代学证据 【GSAB，2021】

发布时间：2022-01-06     作者：    阅读：763次

煤是重要的陆地碳储库，探索煤层发育与气候轨道驱动之间的关系对理解全球碳循环和气候变化非常重要。侏罗纪温室气候时期是地质历史上重要的成煤期之一，大量煤层广泛分布在北半球中纬度地区的陆相盆地。但目前对该时期煤层发育控制因素及过程的理解还不够深入。

针对上述科学问题，我校博士生张之辉在王天天博士指导下，对鄂尔多斯盆地延安组含煤地层中的多层火山灰夹层进行高精度锆石U-Pb CA-ID-TIMS地质年代学分析及厘米级磁化率旋回地层学分析等工作，取得了以下重要认识：

1. 高精度锆石U-Pb CA-ID-TIMS地质年代学分析和Bayesian年龄-地层模型为延安组地层建立了可靠的高精度、高分辨率的绝对年代地层格架。该结果将延安组主要成煤时限约束为中侏罗世Aalenian期，具体为~174.0 Ma到<171.7 Ma，其成煤起始时间与全球Toarcian-Aalenian期界线变冷事件时间吻合，暗示了后者可能是我国北方盆地中侏罗世出现大范围聚煤事件的关键性影响因素。

2. 在高精度U-Pb年代格架的基础上，延安组的旋回地层学分析显示了其主要煤层发育在长偏心率405 kyr周期的低值区，揭示了轨道强迫气候变化通过影响湖平面波动和碎屑沉积物输入控制煤层发育。

3. 通过对比鄂尔多斯盆地延安组煤层与欧洲地区海相箭石碳同位素数据，发现两者具有很好的长偏心率旋回相位对应关系，该结果强调了侏罗纪时期陆相碳埋藏在全球碳循环中的重要作用。

 图1 延安组年代格架

 图2 提出的概念模型显示了延安组聚煤和与405 k.y.偏心率轨道周期相关的气候驱动沉积旋回

图3 延安组煤层与收集的来自Aalenian期西特提斯海相δ¹³C_belemnite 记录的405 k.y.的偏心率周期的对比 

上述研究成果发表在国际地质学领域著名期刊《Geological Society of America Bulletin》，Zhang Z.H., Wang T.T.*, Ramezani J., Lv D.W., Wang C.S., 2021. Climate forcing of terrestrial carbon sink during the Middle Jurassic greenhouse climate: Chronostratigraphic analysis of the Yan’an Formation, Ordos Basin, North China. Geological Society of America Bulletin 133(7-8): 1723-1733.

全文链接：https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/gsabulletin/article/133/7-8/1723/593339/Climate-forcing-of-terrestrial-carbon-sink-during