松河井田晚二叠世泥炭地碳的聚集速率及其控制因素 中文.pptx

1、中国矿业大学（北京）地球科学测绘工程学院北京 100083,汇报人： 闫志明 导 师： 邵龙义,2016.9第十四届全国古地理学及沉积学学术会议,晚二叠世泥炭地净初级生产力及其控制因素,来自松河井田的证据,研究思路,研究对象煤层的选取,研究对象的选取需要注意以下三点: 尽可能的保证煤层沉积的连续性，以确保数据处理结果的可靠性； 要选择厚度足够大的煤层，煤层厚度所代表的时间跨度至少覆盖一个米兰科维奇旋回长周； 煤层在沉积过程中受不稳定因素影响较少，如火山喷发、剧烈构造运动等。,(简化自 邵龙义等，1998),研究思路,研究煤层测井曲线,研究思路,测井曲线分析工具、原理,测井曲线频谱（时-频）分析

2、,测井曲线频谱（时-频）分析,测井曲线频谱（时-频）分析,寻找煤中米兰科维奇旋回,该比值与晚二叠世米兰科维奇旋回周期比值123 ka（偏心率）：35.6 ka（斜率）：21.2 ka（岁差）=5.8：1.7：1较为接近，近似认为在煤层的测井信号中发现了晚二叠世时期的米兰科维奇旋回迹象,研究思路,煤层堆积时限、净碳聚集速率、泥炭地碳聚集速率及植物群净初级生产力,通过频谱分析得出煤层的周期长度T为5.0、1.56、0.92m分别对应旋回周期123 ka（偏心率）、35.6 ka（斜率）、21.2 ka（岁差），可得煤层的堆积速率范围为0.04-0.047m / ka。 17号煤（5.6m）的堆积年

3、限为119.8.-140.8 ka，18号煤（6.4m）的堆积年限为136.2-160 ka，17+18号煤（5.4m）的堆积年限为116.4-136.8 ka。,17、18号煤层含碳量为89.63%、90.32 %，视密度为1.45g.cm-3、1.45 g.cm-3；可得17、18号煤层中现存碳的聚集速率为52.0-61.1g C/（m2 a）、52.4-61.6g C/（m2 a），即现存碳的聚集速率为52.0-61.6g C/（m2 a）,本研究中煤中碳含量约为90%，视密度为1.45 g cm-3对应的碳的损失量约为40%，由计算过程c计算出晚二叠世泥炭地发育时期碳的聚集速率为86.

4、7-102.7g C/（m2 a）,全新世热带地区泥炭地中碳的聚集速率值范围为60-260 g C/（m2 a），NPP值范围为200-850 g C/（m2 a），两者相差3-14倍。将此关系值应用到研究区泥炭地中，得出的净初级生产力（NPP）值为260.1-1437.8 g C/ （m2 a）,涉及参数,A-灰分；V-挥发分；St-全硫；C-碳含量；ARD-视密度；ad-空气干燥基；d-为干燥基；daf-干燥无灰基（可燃基）,A全新世泥炭地NPP的纬度分布(Beerlingand Woodward 2001）； B全新世泥炭地碳聚集速率的纬度分布（ Diessel C et al.,200

5、0）。,全新世热带地区泥炭地中碳的聚集速率值范围为60-260 g C/（m2 a），NPP值范围为200-850 g C/（m2 a），两者相差3-14倍,涉及参数,NPP（净初级生产力）： Net Primary Production NPP = GPP - respiration by plants,煤层堆积时限、净碳聚集速率、泥炭地碳聚集速率及植物群净初级生产力,早白垩世中纬度地区吉尔嘎郎图凹陷6煤堆积时限、CCR（煤中净碳聚集速率）、PCR（泥炭地中碳的聚集速率）、NPP（泥炭地净初级生产力）计算结果。,研究思路,泥炭地植物群净初级生产力控制因素,与全新世热带地区泥炭地的NPP值（1

6、000-3220 g C/ （m2 a）相比，本研究中的中国西南地区晚二叠世热带泥炭地的NPP值（260.1-1437.8 g C/ （m2 a）（Aselmann I, Crutzen V 1990）明显偏低。,? 植物,? 野火事件,? 古温度,? 矿物营养成分,晚二叠世时期中国西南地区气候温暖潮湿，热带雨林发育，成煤植物稳定（郭英廷，1990b; 李星学等，1995），这不能解释晚二叠世的中国西南地区的泥炭地生产力水平的降低,煤中惰质组分可以反映火灾事件的频率，本研究中17、18号煤层中惰质组含量都不超过5%，说明火灾导致泥炭地生产力降低的可能性也不大。,作为低位矿养沼泽，营养物质和水分

7、的补给充分，因此，不考虑其他因素，植物生产力应该升高而不是降低。,华南地区当时的温度与现代热带地区温度相差不大，约为26-29( Fluteau et al，2001) ，因此，温度可能不是晚二叠世华南地区泥炭地水平降低的原因,泥炭地植物群净初级生产力控制因素,大气中 CO2% ( Berner，2006) 和 O2% ( Berner，2009)在地质历史中的变化。 阴影部分C、P表示的是晚石炭世、晚二叠世时期所处的位置,? O2 和 CO2,植物呼吸作用和光合作用,晚石炭世33%O2 和 0.03% CO2 ，NPP ca. 800 g C/ (m2 a) （Diessel C 2000）

8、; 晚二叠世25% O2 和 0.1% CO2 ，NPP ca. 260-1437 g C/ (m2 a); 全新世 21% O2 和 0.03 % CO2 ，NPP ca. 1000-3200 g C/ (m2 a);,泥炭地植物群NPP 主要受大气中O2 和 CO2 含量的影响,研究思路,结论,黔西松河井田晚二叠世煤层中发育周期为123 ka（偏心率）：35.6 ka（斜率）：21.2 ka（岁差）的米兰科维奇旋回，17号煤（5.6m）的堆积年限为119.8.-140.8 ka，18号煤（6.4m）的堆积年限为136.2-160 ka，17+18号煤（5.4m）的堆积年限为116.4-136.8 ka； 晚二叠世煤中净碳聚集速率为52.0-61.6g C/（m2 a），对应泥炭地中碳的聚集速率为86.7-102.7g C/（m2 a），NPP为260.1-1437.8 g C/ （m2 a）； 泥炭地中植物群的净初级生产力（NPP）受大气环境中O2 和 CO2含量的影响。,研究意义,泥炭地生态系统自泥盆纪晚期以来就在全球碳循环中扮演重要角色( Greb et al，2006) ，由于碳循环影响着气候变化，因此，泥炭地在全球气候变化中扮演着