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• 2020年, 22卷, 第2期
  刊出日期：2020-04-01

    

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  综述
  岩相古地理学及沉积学
  古地理学及矿产资源
  地球化学与沉积环境
  古今地理环境及人类文明
  

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综述
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  综述

  沉积相的一些术语定义的评论

  冯增昭

  2020, 22(2): 207-220. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.12.217

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  近年来,在《古地理学报》(中文版和英文版)的已刊文章和来稿中,一些作者把岩石或岩石类型称作“微相”或“岩相”,把岩石薄片中的微观特征称作“微相”,把岩石的宏观特征称作“宏观相”。笔者曾写过2篇中文的短文《主编的话——岩石不是微相》和《主编的话——岩石不是岩相》,刊于《古地理学报》(中文版)中。但是此二文尚未引起国内外广大读者的关注。还有,在20世纪80年代,一些中国沉积学家根据野外露头和钻井岩心的岩石宏观特征,提出了“亚相”和“微相”。这个“微相”的定义与外国沉积学家在20世纪40年代根据岩石的显微镜下微观特征提出的“微相”的定义完全不同。这些问题屡屡出现从而迫使笔者,作为《古地理学报》(中文版和英文版)的主编,应该遵循“百花齐放和百家争鸣”的方针,再写出1篇中文及英文兼有的新文章,即《沉积相的一些术语定义的评论》(A review on the definitions of terms of sedimentary facies),把沉积相的一些术语,如“相”、“沉积相”、“岩相”、两种“微相”、“宏观相”、“亚相”等术语的定义讲清楚,并把此文同时在《古地理学报》(中文版和英文版)中刊出。希此文能引起国内外广大读者的关注,并撰写文章和参与这些问题讨论及争鸣,争取逐步得到一些共识,从而促进沉积学和古地理学的进步与发展。
岩相古地理学及沉积学
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  岩相古地理学及沉积学

  准噶尔盆地腹部下侏罗统三工河组旋回样式及砂体叠置规律^*

  许淑梅, 李萌, 王金铎, 任新成, 池鑫琪, 舒鹏程, 王杰清, 刘弦

  2020, 22(2): 221-234. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.02.088

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  准噶尔盆地下侏罗统三工河组粗粒辫状河三角洲沉积几乎淤浅整个湖盆,形成盆地中生代主要储集层系。当前对三工河组层序旋回性的认识存在分歧,旋回性沉积的驱动机制也缺乏研究,并因此导致对砂体叠置样式和组合规律的认识具有较大争议。利用研究区钻遇三工河组38口井的取心及测井资料,基于沉积学和沉积盆地分析等基本原理,系统分析了三工河组沉积旋回特点,在此基础上对砂体叠置特点和组合规律进行了详细研究。结果表明,准噶尔盆地腹部三工河组退积式辫状河三角洲砂体由河道强冲刷叠置砂体、河道弱冲刷叠置砂体、河上坝组合砂体、远砂坝—席状砂组合砂体、滩坝组合砂体等5类不同叠置样式的砂体组成,可划分为4个体系域级正旋回,不发育反旋回沉积。第一旋回为高湖平面期断续分布的滩坝组合砂体,第二旋回为自最低湖平面开始的湖侵过程中连片沉积的河道强冲刷叠置砂体、河道弱冲刷叠置砂体和河上坝组合砂体,第三旋回主要为自低湖平面开始的湖侵过程中接近连片沉积的河道弱冲刷叠置砂体和远砂坝—席状砂组合砂体,第四旋回为最高湖平面期零星分布的滩坝砂体组合。推测准噶尔盆地基底幕式快速抬升和总体缓慢沉降的构造运动特点,导致了三工河组4个正旋回之间的(强)冲刷特征及退积式叠加样式的形成。
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  岩相古地理学及沉积学

  四川盆地震旦系灯影组不同古地理环境下丘滩储集体的差异性^*

  徐哲航, 兰才俊, 郝芳, 陈浩如, 杨伟强, 马肖琳, 邹华耀

  2020, 22(2): 235-250. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.02.074

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  四川盆地震旦系灯影组丘滩沉积体广泛发育,具有很好的储集价值。基于露头勘查与岩心观测获取的资料,通过薄片鉴定、孔隙度、渗透率测试等方法分析丘滩储集体的储集性能。结果表明,由于震旦纪末期绵阳—长宁裂陷槽的发育影响了灯二段与灯四段碳酸盐岩台地相带展布,导致形成不同的古地理环境,目前可识别出高能环境、过渡环境、低能环境下发育的丘滩岩石类型,即以胡家坝剖面灯四段为代表的并进型丘滩多沉积高能环境岩石类型,以杨坝剖面灯二段为代表的追补型丘滩多沉积过渡环境岩石类型,以福成剖面灯四段为代表的饥饿型丘滩多沉积低能环境岩石类型。通过分析3种丘滩类型的储集空间与经历的准同生期成岩作用,并比较它们的物性特征,认为并进型丘滩体为最好的储集层。该研究成果有助于寻找优质储集层的发育位置,进而为四川盆地灯影组油气勘探提供参考。
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  岩相古地理学及沉积学

  四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩沉积组合及其对储集层的控制作用

  杨伟强, 刘正, 陈浩如, 兰才俊, 徐哲航, 卢朝进, 邹华耀

  2020, 22(2): 251-265. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.04.04

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  基于前人研究成果, 综合四川盆地龙王庙组野外露头、钻测井、岩心及薄片等资料, 对龙王庙组的岩石类型、沉积亚相和岩石物性进行了详细的分析, 探讨了龙王庙组颗粒滩沉积组合的特征、分布规律及其对储集层发育的控制作用。结果表明： （1）四川盆地龙王庙组可以识别出4种主要的岩石类型, 垂向上主要发育3种与颗粒滩相关的水体向上变浅的沉积组合： 多期颗粒滩垂向叠置、颗粒滩—台坪（混积潮坪）、滩间海—颗粒滩（—台坪）;（2）颗粒滩沉积组合分布受控于古地貌和海平面升降;平面分布主要受控于古地貌, 多期颗粒滩垂向叠置组合主要发育在川中地区, 颗粒滩—台坪（混积潮坪）组合主要发育在川北、川西南地区, 滩间海—颗粒滩（—台坪）组合主要发育在川东、川东南地区;垂向分布主要受控于海平面升降, 与所处层序地层的位置有密切关系, 滩间海—颗粒滩组合多发育于层序中下部, 颗粒滩—台坪（混积潮坪）, 多期颗粒滩垂向叠置组合发育于层序中上部;（3）多期颗粒滩垂向叠置组合最有利于储集层发育, 其次是颗粒滩—台坪（混积潮坪）组合, 滩间海—颗粒滩（—台坪）组合储集层物性较差。
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  岩相古地理学及沉积学

  渤海湾盆地埕北低凸起及围区古近系“源-汇”系统控砂原理定量分析^*

  胡贺伟, 李慧勇, 于海波, 肖述光, 徐伟

  2020, 22(2): 266-277. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.10.238

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  埕北低凸起及围区发育完整的“源-汇”系统。在“源-汇”思想的指导下,利用录井、测井、取心、三维地震等基础资料,在精细刻画埕北低凸起及围区沉积体系类型及特征的基础上,定量探讨了“源-汇”系统各要素之间的耦合关系。研究表明: 古近纪,埕北低凸起基岩类型主要为中生界碎屑岩,源区内共发育9个有效物源区;埕北低凸起共识别出15条古沟谷型和2条断槽型输砂通道,其中古沟谷型输砂通道可细分为U型、V型及W型;埕北低凸起及围区陡坡带发育扇三角洲、半深湖—深湖沉积,扇三角洲平面上呈朵状展布,各扇体之间不连通,而缓坡带除局部构造早期发育扇三角洲外,整体发育辫状河三角洲、滨浅湖、半深湖—深湖等沉积,平面分布范围广,呈连片叠合分布;“源-汇”系统各要素定量分析表明,汇区沉积体面积及形态与有效物源区面积、沟谷的长、宽、宽深比等参数密切相关;从“源-汇”耦合模式分析认为,有效物源区面积控制沉积体系发育规模,输砂通道控制沉积体系的优势展布方向及形态。
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  岩相古地理学及沉积学

  山东峡山湖东岸现代滩坝沉积模式及控制因素^*

  白立科, 邱隆伟, 杨勇强, 杜双虎, 杨保良, 韩晓彤

  2020, 22(2): 278-294. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.06.062

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  滩坝作为发育于滨岸带非常重要的沉积储集层类型之一,已成为隐蔽油气藏勘探的目标。为进一步明确峡山湖东岸滨浅湖滩坝沉积模式,以现代沉积考察为基础,结合探地雷达技术和粒度分析资料,对东岸研究区滩坝砂体的沉积特征以及控制因素进行详细分析。结果表明: 峡山湖东岸主要发育风成沙丘及滩坝2种沉积体系。早期风成沉积物以发育连续性好的大型板状交错层理细砂为主,分选较好,粒度概率曲线以两段式为特征;滩坝沉积物以发育连续性差的板状交错层理、平行层理中砂为主,主要为反粒序或者复合粒序,具冲刷构造,岩性较混杂并以砂泥薄互层为特征,发育大量植物根系,粒度概率曲线以三段式为主,跳跃组分分为2段,分选较好。探地雷达资料表明研究区下部主要以厚层层状反射结构砂体为主,与风成沙丘沉积反射特征较为一致,环境敏感粒度组分对滩坝沉积较强的水动力作用有较好的指示。总体上,风力作用控制了风成砂体的沉积发育并且改变了古地貌条件,风浪作用冲刷改造了早期砂体,为滩坝的发育提供了物源,控制了滩坝发育的规模和地理位置,可概括为“风运—湖改”滩坝沉积模式,可为滩坝体系的识别和有利储集层预测提供指导。
古地理学及矿产资源
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  古地理学及矿产资源

  鄂尔多斯盆地南部直罗—店头地区侏罗系直罗组沉积特征及铀成矿^*

  王晓鹏, 刘坤鹏, 陈宏斌, 龚斌利, 于宏伟, 龚奇福, 韩迪

  2020, 22(2): 295-308. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.07.073

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  鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组下段砂岩中已发现店头砂岩型铀矿床及多个铀矿点,但对于盆地南部直罗组沉积相研究较为薄弱,制约了砂岩型铀矿的进一步找矿工作。通过剖面实测、岩心编录,结合石油、煤炭、核工业地质钻孔资料,对鄂尔多斯盆地南部直罗—店头地区直罗组沉积特征进行精细刻画。在此基础上,探讨了沉积相与铀成矿的关系及下一步找矿方向。结果显示,直罗组下段砂体厚度30~65 m、砂地比在0.6~0.75之间,为砂质辫状河沉积。直罗组上段早期砂体厚度10~38 m、砂地比值在0.15~0.45之间,为曲流河沉积;直罗组上段沉积晚期研究区位于湖盆中心所在位置,为滨浅湖沉积。沉积环境、沉积相、辫状河河道交汇部位、砂体厚度、沉积物粒度及泥岩夹层对铀成矿具有重要控制作用。直罗组下段辫状河河道交汇或分叉部位应作为勘查重点,心滩亚相的含炭屑、黄铁矿砂质碎屑岩可作为铀矿化的找矿标志。
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  古地理学及矿产资源

  松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床含矿岩系组成特征与铀成矿作用^*

  宋柏荣, 孙慧, 杨松林, 韩洪斗, 李青春, 施玉华, 唐洁云, 刘玉婷

  2020, 22(2): 309-320. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.08.077

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  松辽盆地钱家店砂岩型铀矿床自勘查以来不断获得重大发现,已成为超大型铀矿床。该区矿床地质特征、成矿特点有过不少报道,但就其含矿建造的详细岩石学特征(蚀源区母岩)及有利的成矿条件等还需要随着研究程度的加深不断完善。铀矿的成矿作用包括导致铀元素集中形成铀矿的各种地质作用,其中,铀含量高且容易析出铀的源岩是铀成矿的物质基础,后期的氧化—还原、矿化蚀变是铀矿形成的关键。作者主要利用微观实验分析的方法,通过对钱家店砂岩型铀矿床赋矿岩石岩石学特征的详细分析,提出了矿层岩性主要为中—细粒长石岩屑砂岩、细粒长石岩屑砂岩和含泥砾砂岩和砂砾岩等,并且石英和长石总量与岩屑含量相近,岩屑主要以流纹岩、流纹质凝灰岩为主,次为粗面岩、正长细晶岩、花岗岩、花岗斑岩、安山岩、硅质岩和泥岩等。后生蚀变碳酸盐化、高岭石化较为普遍,局部强烈,其次黄铁矿化、氧化铁化,偶见重晶石化。常见深部油气渗入在赋矿层中出现油渍、油斑、溢散晕圈,共生黄铁矿莓球群及微细粒黄铁矿聚晶。铀的存在形式为铀矿物(沥青油矿、铀石)和吸附状态。分析了多成因—多阶段成矿模式,即沉积预富集阶段—层间渗入成矿阶段—油气改造富集成矿阶段—油气还原护矿阶段。
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  古地理学及矿产资源

  松辽盆地钱家店铀矿床层间氧化带地球化学特征^*

  杨松林

  2020, 22(2): 321-332. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.08.076

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  钱家店砂岩型铀矿床是松辽盆地发现的特大型铀矿床,目前已发现的铀矿主要赋存在上白垩统姚家组下段,矿体呈板状、透镜状,主要受层间氧化带控制。通过对钱家店砂岩型铀矿层间氧化带各带(氧化带、过渡带及还原带)的主量元素、微量元素、稀土元素进行测试分析,结果表明各带地球化学特征存在较大的差异,其中依据Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂、Na₂O及K₂O可对层间氧化带进行较准确的分带,MgO、CaO具有一定的分带指示意义。从氧化带到过渡带,趋于富集的微量元素主要为放射性元素(U)、大离子亲石元素(Li、Ba)、亲硫元素(Ni)、高场强元素(Nb、Ta)和性质活跃的变价元素(Mo)等,且 LREE、MREE和HREE均有不同程度富集,反映了水—岩作用时间较长、强度较大。有机碳、S_全、ωFe³⁺/ωFe²⁺还原性指标在不同分带的显著差异表明,随着含氧含铀水在姚家组地层中迁移,还原性组分变化强烈,具有明显的分带指示意义。
地球化学与沉积环境
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  地球化学与沉积环境

  鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组砂岩微量元素特征及构造背景: 以陇县段家峡剖面为例^*

  刘朱睿鸷, 何幼斌, 李华, 黄伟

  2020, 22(2): 333-348. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.02.061

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  由于缺乏可靠的沉积物源数据,晚奥陶世鄂尔多斯盆地西南缘的构造背景及其物质来源没有定论,为此选择陕西陇县段家峡剖面上奥陶统平凉组砂岩展开系统研究。综合分析实测剖面、镜下薄片以及微量元素等资料,取得如下认识: (1)薄片分析显示砂岩分选较好但磨圆较差,颗粒以石英占主导,岩屑成分主要是多晶石英和碳酸盐砂屑,杂基含量极少,这说明浊积砂岩经历了明显的深水牵引流的改造;(2)稀土元素配分模式表明砂岩轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,并且Eu存在负异常,表明物源主要来自上地壳中酸性岩;(3)物源判别图解显示平凉组砂岩为沉积岩与中酸性岩的混合;(4)构造背景判别图解表明物源可能与大陆岛弧和被动大陆边缘相关。结合北祁连洋和北秦岭洋俯冲的地质背景,综合前人研究成果,认为陇县地区平凉组砂岩的物源很可能主要来自北祁连—北秦岭岛弧。晚奥陶世平凉期研究区位于弧后盆地位置,具有典型的沟—弧—盆结构,此时华北板块西南缘已经完成了由被动大陆边缘向活动大陆边缘的转换。该成果可为研究奥陶纪鄂尔多斯盆地南缘的构造演化提供依据。
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  地球化学与沉积环境

  山西沁水盆地西缘寒武系碳酸盐岩的元素地球化学特征及其古环境意义^*

  郭晓强, 李好斌, 魏荣珠, 董挨管, 杜艳伟, 杨俊才

  2020, 22(2): 349-366. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.02.087

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  山西省沁水盆地寒武系碳酸盐岩出露规模可观,但对其沉积学、地球化学和古地理学方面的研究成果却很少。笔者在野外调查的基础上,对沁水盆地西缘寒武系进行了岩石学和元素地球化学研究。结果表明,研究区寒武系碳酸盐岩主要包括张夏组和崮山组灰岩及三山子组下部白云岩,属浅海台地相沉积,可分出局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩3种沉积相类型。自生元素(CaO、MgO)与陆源元素(SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃)变化范围较大,垂向上有2次升降旋回,反映沉积环境比较动荡;K₂O含量较高,Na₂O和Sr含量较低;ΣREE+Y总量较高,变化范围较广,轻稀土富集,重稀土亏损,Ce和Eu呈弱负异常,标准化曲线呈略微左倾—平坦型,符合正常海相沉积的特点;δ¹³C值在-1.96‰~0.41‰之间,为低负值到低正值,总体先升高后降低,δ¹⁸O在-9.96‰~-5.33‰之间,总体自下而上呈阶梯状上升。相关地球化学参数指示研究区主要为海相咸水沉积,古海水温度属温暖的亚热带气候环境下的海水温度,总体上由暖到热再转冷,古气候经历了由相对潮湿—相对干热—相对潮湿的转变过程,古水深发生浅—深—浅的变化,古海平面出现了1次大规模的升降。古环境各要素间耦合关系较好,并对沉积相类型具有一定的制约关系。上述成果对沁水盆地及邻区寒武纪岩相古地理研究和油气勘探,乃至对华北克拉通寒武纪古环境、古生物和古生态演化史的重建等具有重要的理论和实际意义。
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  地球化学与沉积环境

  豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组古气候演变记录^*

  樊钰超, 齐永安, 代明月, 庆国帅, 刘炳辰, 白万备

  2020, 22(2): 367-376. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.09.090

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  河南登封地区发育完整的早寒武世朱砂洞组地层,记录了该地区气候演变的重要信息。本文通过岩石学、元素地球化学、沉积学和古生物学综合方法对关口剖面早寒武世朱砂洞组碳酸盐岩古气候和沉积特征进行了详细分析。研究表明,研究区朱砂洞组可分为下部的纹层状白云岩段、上部的豹斑灰岩段和顶部的纹层状白云岩段3个岩性段。纹层状白云岩中的顺层溶孔、燧石团块和石膏矿物,豹斑灰岩中的强烈生物扰动构造以及Mn含量、Sr/Cu值、Rb/Sr值、MgO/CaO值均反映出研究区朱砂洞组古气候从下部纹层状白云岩段的炎热干旱,到上部豹斑灰岩段的温暖潮湿,再到顶部纹层状白云岩段的炎热干旱,具有明显的阶段性变化。华北地区同期沉积物也显示出与研究区朱砂洞组具有相似的古气候变化特征。
古今地理环境及人类文明
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  古今地理环境及人类文明

  DO4事件的精确定年及亚旋回特征: 来自福建龙岩仙云洞石笋的证据^*

  车印平, 肖海燕, 姜修洋, 蔡炳贵

  2020, 22(2): 377-384. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.04.045

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  DO4事件(Dansgaard-Oeschger event 4,简称DO4事件)是发生在MIS3阶段后期的1次明显升温事件。根据福建仙云洞石笋(编号XYⅢ-28)300~500 mm层段6个高精度²³⁰Th年龄和188个氧同位素数据,获得了29.13~27.94 kyrB.P.时期平均分辨率达7 yr的东亚夏季风强度的演变过程数据。该石笋 δ¹⁸O 记录的DO4事件起止时间为28.83±0.06~28.46±0.06 kyr B.P.,持续时间为0.37±0.06 kyr。相对基于GICC05年层计数时标NGRIP冰芯 δ¹⁸O 记录在DO4开始阶段的突变特征,仙云洞石笋记录的DO4事件开始阶段 δ¹⁸O 值在145±60 yr内偏负0.4‰,表现为相对缓慢的变化特征,这说明仙云洞所处的中国东南沿海地区有可能受到热带低纬海气耦合的影响。此外,仙云洞石笋 δ¹⁸O 记录揭示了在DO4事件内部及附近存在一系列的百年至十年际尺度夏季风增强事件,与格陵兰冰芯 δ¹⁸O 记录、阿拉伯海海盆反照率记录的DO4事件亚旋回结构在定年误差范围内相对应,表明东亚夏季风强度与北高纬温度变化和ITCZ(赤道辐合带)位置移动在百年至十年际尺度上存在紧密的联系。
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  古今地理环境及人类文明

  唐代治乱分期与气候变化的关系^*

  王晓晴, 章典, 裴卿, 张盛达, 李腾

  2020, 22(2): 385-396. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2020.09.093

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  将唐代定量划分为治世与乱世5个时期,探讨了唐代治乱分期与气候变化的关系。治世、乱世的划分标准参考一套系统的战争数据集,并用单因素方差分析的方法验证各项数据指标在治世与乱世间的差异性,从而说明唐代治世、乱世分期的合理性。治世、乱世分期结果如下: 公元618—626年为乱世,公元627—742年为治世,公元743—784年为乱世,公元785—859年为治世,公元860—907年为乱世。方差分析的结果显示,除了总边境战争外,气候变化、总战争、反叛战争、进攻型边境战争、防御型边境战争、农业丰歉等级和人口增长率在治世与乱世之间均表现出显著差异。用战争定量体现唐代社会治世、乱世变化,探讨气候变化与社会治、乱的关系即是探讨气候变化与战争的关系,乱世的主要战争类型是反叛战争和防御型边境战争,治世的主要战争类型是进攻型边境战争。相关分析结果表明,唐代温度降低、降水减少的时期,农业收成减少导致资源供给不足,更容易发生反叛战争;温度暖期、降水充沛的时期,农业产量提高,刺激了快速增长的人口,在技术改善能力有限、土地资源一定的情况下,更易发生以对外扩张为目的的边境战争,因此气候变化是影响唐代社会治乱变化的重要原因之一。