海相白云石胶结物在前寒武纪广泛发育,因其多样的形态、复杂的成因及其对前寒武纪海水性质的指示意义,近年来引起了广泛关注。目前对前寒武系海相白云石胶结物的研究主要集中在两个方面,一是基于矿物学特征分析进行成因探讨,二是探索其反映的前寒武纪海水性质。前人对海相白云石胶结物成因的认识包括原生沉淀与次生交代2种观点,但因缺乏可靠的地球化学证据支撑而存在争议,主要体现在对原生沉淀成因白云石胶结物的具体沉淀机理及其相应的海水化学条件仍不清楚,对次生交代成因白云石胶结物的前驱矿物类型也存在较大分歧。为进一步推动海相白云石胶结物的研究,文中首先系统总结了前寒武系海相白云石胶结物的时空分布特征、岩石学、矿物学及地球化学特征,并从原生沉淀、次生交代、生长组合形态3个方面全面回顾和评述了关于海相白云石胶结物成因研究的现状。在此基础上,对未来相关研究提出以下几点展望: (1)基于矿物成核与生长原理,结合微区或原位地球化学分析,开展不同类型海相白云石胶结物成因研究; (2)评估微生物在海相白云石胶结物形成过程中的具体作用; (3)以前寒武系白云石胶结物为载体探索前寒武纪古海洋海水性质的演化,需建立在厘清其成因的基础之上。
以太湖东南岸梅堰孔湖相沉积岩心为研究对象,在AMS 14C测年数据建立可靠年代序列的基础上,利用元素地球化学指标重建太湖地区全新世以来气候变化,并进行盐度与有孔虫分析以探究太湖东南岸是否受到海侵影响。结果表明: 11—9.1 cal.ka BP太湖地区气候由湿润逐渐转向干旱; 9.1—6.1 cal.ka BP气候整体湿润,其中8.8—7.1 cal.ka BP阶段是最湿润时期; 6.1—2.0 cal.ka BP降水最少,气候偏干; 2.0—0 cal.ka BP降水逐渐增多,气候湿润。整个全新世阶段太湖东南岸受海侵影响的可能性较低。区域对比结果表明,中晚全新世太湖流域沉积记录与邻近地区其他研究结果具有较高的相似性,具体表现为中全新世气候趋于干旱,2.0 cal.ka BP以来气候湿润。进一步将太湖流域环境代用指标与太阳辐射和厄尔尼诺频次记录综合分析,发现研究区气候受控于太阳辐射和厄尔尼诺频次变化,且二者存在不同的主导和耦合阶段。太阳辐射通过直接和间接作用影响着太湖地区早中全新世气候,2.0 cal.ka BP以来气候呈现厄尔尼诺态,厄尔尼诺频次增强平衡了太阳辐射减弱对季风区降水的影响,成为太湖地区气候的主控因子。
随着气候模式在古气候研究中的应用越发广泛,更加准确的古地理边界条件重建成为研究深时气候变化机制的关键,而古地理边界条件重建过程中的不确定性却少有人关注。本研究基于古海陆分布、古海深、古地形重建方法及资料选择,研究古地理边界条件重建过程中的不确定性以及其对气候模式模拟结果的影响。结果显示,重建过程中板块运动模型的选择、海陆分布的修正、海洋洋壳年龄数据的更新、大洋深度—洋壳年龄关系模型选择、沉积物模型选择以及古地形高度代用指标的选择都会导致不同的古地理边界条件重建结果。更重要的是,这种古地理边界条件的差异会进一步影响模式模拟结果中的温度、盐度以及洋流等重要的气候环境变量。这表明重建气候模式中古地理边界条件时需根据具体需求合理选择重建资料,同时也需基于密集和可靠的代用指标进一步优化重建资料,从而减少古地理边界条件对古气候模式结果可靠性的影响。
