晚新生代以来天山北缘沉积记录及其稳定同位素变化的环境意义

摘要

晚新生代以来,天山北缘的沉积记录与天山的隆升密切相关.研究表明:始-渐新世安集海河组主要沉积发育水平层理的绿色、灰绿色湖泊相泥岩;晚渐新世沙湾组中上部岩石组合特征为紫红色曲流河相砂岩、粉砂岩和砾岩夹层;早中新世塔西河组下部主要为灰绿色、褐红色砂、泥岩互层,上部主要为土黄色砂岩和粉砂岩夹层;晚中新世-早上新世独山子组为辫状河相灰色砾岩和砂砾岩沉积;晚上新世-早更新世西域组主要为厚层砾岩堆积.土壤碳酸盐中稳定同位素数据表明:安集海河组δ13C平均值为-3.9‰,δ18O平均值为-5.0‰;沙湾组中上部δ13C平均值为-8.1‰,δ18O平均值为-11.0‰;塔西河组δ13C平均值为-5.9‰;δ18O平均值为-7.7‰;独山子组δ13C平均值为-8.5‰,δ18O平均值为-10.3‰;西域组δ13C平均值为-6.0‰,δ18O平均值为-10.4‰.同位素结果和沉积记录共同表明,始-渐新世为湿润温暖气候;晚渐新世为干旱寒冷气候;早中新世早期为半湿润、半温暖气候,晚期为干旱、寒冷气候;晚中新世.早上新世为干旱寒冷气候;晚上新世-下更新世为干旱、半温暖气候.结合古地磁数据和全球气候变化,天山北缘晚新生代以来发生五次主要气候变化事件,即晚渐新世(沙湾组时期中上部)气候转换,约24Ma(沙湾组时期顶部)气候突变,早中新世内部(约24～19Ma)气候转换事件,晚中新世(约7Ma)C4植被迅速扩张和约3.17Ma以来气候的剧烈震荡.