西藏羌塘盆地早侏罗世Toarcian期缺氧事件及成因机制

批准号:
41772105
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
夏国清
依托单位:
学科分类:
D0206.沉积学和盆地动力学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
伊海生、苏中堂、伊帆、李高杰、杨嘉宝、陈云
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中文摘要
早侏罗世Toarcian期发生过一次全球性大洋缺氧事件,极大的影响了当时古海洋、古气候和古生态条件,目前地学界对该事件的形成过程与成因机制仍存在较大争议。位于青藏高原北部的羌塘盆地地处特提斯域东段,是连接西特提斯及东南亚特提斯的关键区域,盆地南缘广泛发育有连续的早侏罗世沉积,其黑色岩系层段发育有空间上集缺氧事件可能诱因于一体的各种地质素材,为开展缺氧事件及动力机制研究提供了绝佳机会。研究工作拟以羌塘盆地南部早侏罗世曲色组黑色岩系作为主要研究对象,通过系统的沉积学、碳同位素地层学、有机地球化学和元素地球化学分析,明确羌塘盆地T-OAE发生的地层层位,查明它的沉积和地球化学响应特征,恢复其形成的古海洋条件;同时,开展同时代喷发的火山岩和同层段自生碳酸盐岩结核研究,梳理它们与T-OAE成因关联及协同演化关系,探讨T-OAE在羌塘盆地发生、发展过程,为T-OAE成因机制研究寻找关键地质证据。
英文摘要
During the early Toarcian (early Jurassic), a well-known oceanic anoxic event took place all over the world, which dramatically influenced the paleoceanography, paleoclimate and paleoecology. However, there still are more divergences on its development process and forming mechanism. Located in the northern Qinghai-Tibetan Plateau and eastern tectonic realm of Tethys, Qiangtang basin provides vital links between West Tethys and SE Asian Tethys. A continuous early Jurassic deposition is well preserved along the south basin margin, and various geological factors for the most likely culprit of the anoxic event occur within these black shales. All this can be served as best conditions for analysis Toarcian Oceanic Anoxic Event features and its forming mechanism. This project will focus on these early Jurassic black shales sequence of Quse Formation, and research stratigraphic and sedimentary characteristics of T-OAE in Qiangtang basin, then reconstruct its paleoceanogrphic condition by studying of sedimentology, carbon isotope stratigraphy, organic geochemistry and elemental geochemistry. Additionally, the project will also conduct parallel research on contemporaneous volcanic rocks and authigenic carbonate concretions preserved in these early Jurassic black shales, and try to tease out genetic relationship and coevolution between them. All this effort will be combined together to explore formation and evolution pattern of T-OAE in Qiangtang Basin, and unravel key geological evidence to forming mechanism.
本项研究重点选择西藏羌塘盆地毕洛错剖面黑色岩系作为研究对象,在孢粉年代学研究基础上,通过系统的沉积学、碳同位素地层学、有机地球化学和元素地球化学分析,明确了羌塘盆地T-OAE事件发生的地层层位,查明了它的沉积和地球化学响应特征,梳理了东特提斯洋T-OAE事件发生的海洋初级生产力、陆源物质注入特征、氧化-还原条件、水体温盐及循环条件、古大气PCO2含量水平等古海洋条件和古气候背景,并通过区域与全球的综合对比,探讨了古海洋、古气候条件与T-OAE成因关联及协同演化关系,明确了T-OAE在羌塘盆地的发生、发展过程。研究表明:羌塘盆地毕洛错剖面油页岩层段孢粉化石主要由陆生球形花粉和少量海生沟鞭藻囊组成,代表性组分Nannoceratopsis gracilis, Mancodinium semitabulatum, Scriniocassis weberi, Scriniocassis priscus, Callialasporites turbatus and C. microvelatus都是欧洲特提斯域Toarcian阶最常见的优势花粉类型,指示毕洛错油页岩层段形成于早侏罗世Toarcian期。这是目前羌塘盆地上侏罗统地层最详尽的孢粉年代学研究,为羌塘盆地早侏罗世地层划分与对比提供了很好约束,也进一步确认了南羌塘盆地早侏罗世Toarcian阶地层的存在。同位素和地球化学分析结果也显示,Toarcian期富油页岩层段TOC含量明显高于上下层段,有机碳同位素和无机碳同位素均存在明显异常,油页岩沉积时海洋环境普遍缺氧和海洋生产力条件偏高,以及大气PCO2含量水平快速升高和风化速率明显增加。因此项目提出:西藏羌塘盆地早侏罗世Toarcian期缺氧事件发生阶段大气PCO2含量水平快速升高,温室气候效应明显增强,同时陆地风化速率增强,海表营养盐组分较高,生物繁盛,联合导致有机碳的大量堆积和碳同位素异常,形成羌塘富有机质页岩沉积。该套黑色岩系富含生烃潜力较好的海相藻类,有机质的成熟度较高,处于生油窗早-中期阶段,干酪根类型为易生烃的II/III型,生烃潜力较好,是羌塘盆地重要的烃源岩层位。
期刊论文列表
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Cenozoic growth of the Eastern Kunlun Range (northern Tibetan Plateau): evidence from sedimentary records in the southwest Qaidam Basin
东昆仑山脉(青藏高原北部)的新生代生长:来自柴达木盆地西南部沉积记录的证据
DOI:10.1080/00206814.2020.1731717
发表时间:2020-02
期刊:International Geology Review
影响因子:2.6
作者:Xia Guoqing;Wu Chihua;Li Gaojie;Li Guangwei;Yi Haisheng;Wagreich Michael
通讯作者:Wagreich Michael
Depositional paleoenvironment and source rock characterization across the Toarcian Oceanic Anoxic Event from the eastern Tethys, Tibet, SW China
西藏特提斯东部托阿尔纪大洋缺氧事件沉积古环境及烃源岩特征
DOI:10.1016/j.coal.2021.103780
发表时间:2021-05
期刊:International Journal of Coal Geology
影响因子:5.6
作者:Xia Guoqing;Mansour Ahmed;Gentzis Thomas;Li Gaojie;Carvajal-Ortiz Humberto;Ocubalidet Seare;Yi Fan;Yun Chen;Yi Haisheng
通讯作者:Yi Haisheng
DOI:--
发表时间:2018
期刊:地质学报
影响因子:--
作者:季长军;吴珍汉;伊海生;夏国清;赵珍;王霆
通讯作者:王霆
Factors controlling the organic matter accumulation across the Pliensbachian-Toarcian transition in the Qiangtang Basin, Tibetan Plateau
青藏高原羌塘盆地普林斯巴阶-托阿尔阶过渡期有机质富集控制因素
DOI:10.1016/j.marpetgeo.2021.105304
发表时间:2021-11
期刊:Marine and Petroleum Geology
影响因子:4.2
作者:Yi Fan;Yi Haisheng;Xia Guoqing;Wu Chihua;Li Gaojie;Cai Zhanhu;Li Na
通讯作者:Li Na
DOI:10.16509/j.georeview.2020.05.012
发表时间:2020
期刊:地质论评
影响因子:--
作者:李高杰;夏国清;伊海生;季长军;杨嘉宝
通讯作者:杨嘉宝
青藏高原腹地始新世-渐新世冰成沉积特征与形成机制
- 批准号:42372121
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2023
- 负责人:夏国清
- 依托单位:
青藏高原新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征与古环境意义
- 批准号:41972115
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:夏国清
- 依托单位:
东昆仑山新生代构造隆升的碎屑矿物裂变径迹记录
- 批准号:41402099
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:夏国清
- 依托单位:
国内基金
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