岩石磁化率重建古火灾历史:以准噶尔盆地郝家沟剖面为例

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单位中国石油大学(北京)地球科学学院;中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室;北京大学地球与空间科学学院;中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室;中国石油天然气股份有限公司油气地球化学重点实验室;成都理工大学沉积与生物地球化学国际研究中心;
来源地质通报
摘要
【研究目的】天然火灾广泛存在于自然界,对全球气候和生态演化有重要影响,通过恢复古火灾事件来研究重大地质转折时期古生态和古环境演化日趋成为研究的热点。岩石磁化率是恢复古火灾历史的指标之一,但针对未固结成岩的土壤或古土壤,应用磁化率恢复长时间尺度的古火灾历史仍鲜有尝试。【研究方法】本研究基于准噶尔盆地南缘郝家沟剖面三叠系—侏罗系界线剖面,对实测岩石磁化率(MS)数据进行铁(Fe)元素含量数据归一化和二次插值法处理,并与岩石色度变化进行对比分析。【研究结果】郝家沟剖面MS/Fe数据变化趋势与此剖面多环芳烃数据指示的古火灾事件有很好的对应关系。在43、47和49层可见MS/Fe高值,指示同期古火灾的发生,48层晕苯高值层位MS/Fe呈峰谷与燃烧温度超过居里温度(700℃)磁化率降低相关。古火灾还对于沉积层位红色色度显著提升,呈“三明治”模式波动变化。【结论】古火灾使沉积体系中磁性矿物的磁化率发生改变,以居里温度为界,燃烧温度低于居里温度时磁性矿物的磁化率持续提升,超过居里温度时磁化率回落。且相较于多环芳烃指标,岩石磁化率具有更高的地层分辨率,可作为辅助性指标与其他古火灾指标共同使用。对于岩石红色色度的提升,其则与燃烧引起的岩石中Fe2O3(染色矿物)的含量升高密切相关。

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