黃敏、廖澤文等-PPP:煤沉積剖面中記錄了青藏高原東南緣12.1Ma發(fā)生的一次快速隆升過(guò)程
?印度板塊與歐亞板塊碰撞形成青藏高原是新生代最重要的地質(zhì)事件之一,對(duì)此后全球范圍內(nèi)的氣候演化、歐亞大陸內(nèi)部的地形地貌、植被生態(tài)演化等表生地球系統(tǒng)都產(chǎn)生了重大影響。20Ma以來(lái),青藏高原內(nèi)部累積的能量推動(dòng)地殼和上地幔向東移動(dòng),青藏高原地殼物質(zhì)向其東南緣發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移,導(dǎo)致多期次隆升,但構(gòu)造隆升具體細(xì)節(jié)以及與區(qū)域內(nèi)表生沉積系統(tǒng)缺乏隆升過(guò)程的沉積記錄。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造背景及本工作煤沉積剖面及樣品位置。
?針對(duì)以上問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所深地過(guò)程與戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生黃敏在導(dǎo)師廖澤文研究員的指導(dǎo)下,以藏東南小龍?zhí)?、先鋒盆地等耦合青藏高原幕式隆升期間發(fā)育的煤層剖面為研究對(duì)象(圖1),重點(diǎn)解剖剖面上煤及煤分子結(jié)構(gòu)中甲氧基的穩(wěn)定碳?xì)渫凰匮莼卣?,探討青藏高原隆升的地球化學(xué)過(guò)程。
?青藏高原東南緣以其活躍的構(gòu)造變動(dòng)、獨(dú)特的氣候變化、多樣的生態(tài)環(huán)境演化成為目前研究的熱點(diǎn)區(qū)域,廣泛發(fā)育富含有機(jī)質(zhì)的煤層沉積。剖面煤的有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定氫同位素主要受控于大氣降水,并且木質(zhì)素分子中所含的甲氧基含量會(huì)隨沉積煤化過(guò)程的加深而逐漸減少,碳氧鍵(-O-CH3)斷鍵的同時(shí)伴隨一定程度的穩(wěn)定碳同位素分餾,在構(gòu)造變動(dòng)背景下變化明顯。
?古地磁定年研究結(jié)果顯示小龍?zhí)睹簩悠拭娴哪挲g范圍為約11.6-12.6Ma。圖2中結(jié)果顯示在12.1Ma左右,剖面上煤的穩(wěn)定氫同位素比值、煤分子結(jié)構(gòu)中甲氧基含量及其穩(wěn)定碳同位素比值發(fā)生了協(xié)同的漂移。由于剖面上煤的穩(wěn)定氫同位素比值主要受控于區(qū)域大氣降水比值的約束,在緯度相同、海陸距離不變的情況下,大氣降水穩(wěn)定氫同位素演變具有明顯的海拔效應(yīng)。推測(cè)該時(shí)期小龍?zhí)杜璧亟?jīng)歷了一次顯著的隆升過(guò)程。煤層剖面甲氧基含量與甲氧基穩(wěn)定碳同位素相關(guān)性在抬升前后差異明顯,抬升前受到沉積熱演化的約束,二者呈現(xiàn)協(xié)同演化,抬升后甲氧基碳同位素的變化不再受控于甲氧基含量,其演變機(jī)制有待更深入的研究以及更多古環(huán)境、古生態(tài)學(xué)參數(shù)的對(duì)比討論。

圖2小龍?zhí)镀拭婷簩又忻旱姆€(wěn)定碳/氫同位素及甲氧基相關(guān)參數(shù)。a:煤層總碳同位素;b; 煤層總氫同位素;c;甲氧基碳分?jǐn)?shù);d;甲氧基穩(wěn)定碳同位素;e;甲氧基穩(wěn)定氫同位素。?
晚中新世青藏高原周緣構(gòu)造變動(dòng)活躍,地層差異性隆升,伴隨區(qū)域季風(fēng)的增強(qiáng),青藏高原東南緣形成多個(gè)以溫帶高山植物群為主的小型盆地。通過(guò)與同層位先鋒剖面的地球化學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)比簡(jiǎn)要計(jì)算出此次小龍?zhí)镀拭鎱^(qū)域在80ka內(nèi)抬升幅度大約為500m(6.25mm/y)。該工作表明煤層剖面的精細(xì)地球化學(xué)解剖能為探討青藏高原東南緣富有機(jī)質(zhì)沉積盆地的抬升與其地球化學(xué)演化過(guò)程研究提供新的視角。
本工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):92479101)和 “多圈層作用油氣富集理論項(xiàng)目(THEMSIE04010104)”的聯(lián)合資助,相關(guān)研究成果近期發(fā)表于Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology期刊上。
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論文信息:Huang, M. (黃敏), Zhao, G.(趙冠宇), Wang, Q.(王強(qiáng)), Cheng, B.(程斌), Liao, Z. *(廖澤文), 2025. An uplift of the southeastern Tibetan Plateau around 12.1 Ma encoded in coal seam. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 679, 113300. DOI: 10.1016/j.palaeo.2025.113300
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031018225005851?via%3Dihub?

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