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新疆沙尔湖煤田中侏罗统西山窑组产出大量茨康类植物化石.通过选取4块狭叶拟刺葵Phoenicopsis angustifolia Heer化石作为研究对象,在详细揭示其角质层微细构造、统计气孔参数并测定其碳同位素组成的基础上,定量重建研究区中侏罗世早期阿林期至巴柔期古大气CO2浓度、古温度、古海拔高度,测算该植物的水分利用率.结果表明,狭叶拟刺葵平均气孔指数值5.90%,基于气孔比率法获得的古大气CO2浓度为（1240.16±122.75）×10-6,该值处于GEOCARB Ⅲ碳平衡模型可信误差范围内.测得植物化石角质层碳同位素δ13Cp平均值-23.07‰,计算出该植物水分利用效率272.06 mmol/mol,重建沙尔湖中侏罗世早期平均温度16.8~20.7℃,古海拔高度196.7 m.整体而言,新疆沙尔湖地区在中侏罗世早期属于一种高CO2浓度、气候温暖湿润的环境. 相似文献
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吐哈盆地北缘中侏罗世植物化石稳定碳同位素的古环境意义 总被引：2，自引：1，他引：1
新疆吐哈盆地北缘三道岭煤田中侏罗统西山窑组的植物化石属于Coniopteris-Phoenicopsis植物群的典型组合。从该植物群中挑选出优势属种,分别为似银杏、拟刺葵、枝脉蕨以及斯堪尼狭轴穗,对其进行稳定碳同位素分析。前3种为叶片化石,它们的δ13C值分布在-21.66‰~-23.83‰,属于典型的C3植物。最后一种为繁殖器官化石,其δ13C值为-20.91‰,比叶片的值高。将δ13C值根据公式转换为大气CO2的δ13Ca值,发现基于银杏类叶片获得的现代和中侏罗世的δ13Ca值与其他方法获得的值相似。这说明银杏类叶片是重建地质历史时期δ13Ca的一类可靠植物,为今后研究中生代-新生代δ13Ca变化提供了一个简便而可行的方法。Ci/Ca比值是一重要的植物生理生态特征值,因此进一步将银杏类化石叶片的δ13C值换算成Ci/Ca。化石似银杏的Ci/Ca值为0.6,而现生银杏的Ci/Ca为0.63,二者相似。虽然三道岭地区中侏罗世的CO2浓度约为现在的4.5倍,但是化石和现生银杏类植物的Ci/Ca值仍然保持恒定,表明银杏植物的气孔参数对CO2变化比较敏感,是重建古CO2浓度的良好指示植物。这也为判断一种植物能否用来重建古CO2浓度提供了一种简便而有效的检测方法。 相似文献
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在中国已知最好的苔藓植物化石产地之一河北蔚县, 采集了大量中侏罗世的苔藓植物化石, 选取了3种保存较好的数十块苔类植物化石进行实验室分析处理, 测定了它们的碳同位素组成, 并计算出Δ13C, 运用国际学术界古大气CO2浓度的最新研究成果, 即通过地质学、植物学、植物生理学、地球化学和概率统计学的多学科交叉研究, 利用苔藓植物化石有机碳同位素判别这一全新指标和重建古大气二氧化碳的模型——BRYOCARB, 恢复出中侏罗世的古大气CO2浓度约为705(BRYOCARBNP)或566(BRYOCARBP)μmol/mol, 结果表明苔藓植物化石是恢复地质历史时期大气CO2浓度变化的有效新指标. 相似文献
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甘肃宝积山盆地中侏罗统窑街组发现茨康类植物化石,通过对其外部形态和表皮构造研究,认定为石拐茨康叶(Czekanowskia(Vachrameevia)shiguaiensis)。对比当前化石及其现存最近对应种(the nearest living equivalent species)—Ginkgo biloba L.的气孔比率,得到宝积山盆地在中侏罗世的古大气CO_2体积分数为1.55×10~(-3),数值接近GEOCARBⅢ碳平衡模型的拟合曲线,表明茨康叶属植物也是恢复古大气CO_2体积分数的良好材料。同时,通过角质层特征进行古环境重建,结果表明宝积山盆地在中侏罗世时期气候较为温和湿润。 相似文献
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大气CO2与地球温室气候变化有密切的关系,化石植物气孔参数已被证明是一种较精确重建古大气CO2的生物指标。从甘肃下侏罗统大西沟组、中侏罗统窑街组和内蒙古霍林河下白垩统霍林河组采集了角质层保存完好的B. furcata,对其表皮构造进行了细致分析,详细统计了该种下表皮的气孔参数。应用B. furcata与它最近现存亲缘种Ginkgo biloba的气孔比率,定量重建了早侏罗世Toarcian、中侏罗世Aalenian和Bajocian以及早白垩世Hauterivian的古大气CO2浓度,它们分别是(1263±71)×10﹣6、(1388±24)×10﹣6、(1599±31)×10-6和(1899±198)×10﹣6,结果与Berner全球碳平衡模型GEOCARB I—Ⅲ中CO2浓度变化曲线吻合,证明B. furcata是恢复古大气CO2浓度的良好生物指标。结合我们以前利用陆生植物恢复中生代古大气CO2浓度的结果,发现恢复的中生代大气CO2值均在GEOCARB I—Ⅲ模型中的低值区内,据此推测中生代陆相环境大气CO2要低于海相环境的值。此外,在各地的B. furcata下表皮中均发现了气孔簇,认为这是B. furcata对环境适应的结果。 相似文献
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苏南地区温室气体CO2地质处置的探讨 总被引：3，自引：0，他引：3
化石能源是现代工业飞速发展的重要保障。但从工业革命以来,无节制的能源消耗导致越来越多的温室气体被排入大气,带来了一系列的环境问题,全球气候变暖就是其中最严重的问题。业已觉悟的国际社会,已经认识到问题的严重性,并开始行动起来,其中二氧化碳(CO2)的回收及安全处置就是一项减缓大气变暖的重大工程。针对全球温室气体减排的压力,详细分析了CO2的地质处置机制与措施,并探讨了工业发达的苏南地区进行CO2地质处置的方式,认为存在苏北油田注CO2增产、句容盆地深层盐水层或贫油气储层的CO2地质处置和薄煤层CO2吸附处置等3种方式,提出句容盆地将是未来苏南地区进行CO2地质处置的重要场所,同时认为进行CO2地质处置存在巨大的商机。 相似文献
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在云南省腾冲县上新统芒棒组发现了保存较好的被子植物化石密脉鹅耳枥Carpinus m io-fangianaHu et Chaney。该种化石曾在我国山东山旺组有过报道,当前化石在叶形及叶脉特征上都和山旺的标本非常相似。进一步分析了化石叶片的角质层微细构造特征,并结合叶结构分析提高了对化石植物分类鉴定的准确性。基于化石Carpinusm iofangiana与现生植物Carpinus fangiana在生态环境及其结构特征上的相似性,将Carpinus fangiana作为化石的现生对应种进行对比,并统计二者的气孔密度和气孔指数,用气孔比率的方法推测上新世的大气CO2浓度为464×10-6,基本上与Berner全球碳平衡模型GEOCARB III中CO2浓度变化曲线上的数值一致,说明C.m iofangiana叶片可以作为古大气CO2浓度变化的生物指标。最后通过化石和现生叶片角质层的对比分析推断滇西地区上新世时气候比现在温暖湿润。 相似文献
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古大气CO2浓度重建方法技术研究现状 总被引：1，自引：0，他引：1
温室气候引起的全球气候变暖越来越引起人们的关注,大气中不断上升的CO2浓度被认为是导致气候变暖的主要因素.地史时期大气CO2浓度变化与温室气候可能存在类似的关系,可提供参考,因而古大气CO2浓度重建是首要任务.总结近年来古大气CO2浓度重建的进展,重点介绍GEOCARB模型模拟、植物叶片气孔参数和同位素指针的方法和技术.GEOCARB模型是反映全球古大气CO2浓度长期变化的碳相关模型;气孔参数方法是使用气孔比例来估计古大气CO2浓度;同位素指针包括成壤碳酸盐、浮游植物有机质生物标记物、钙质浮游有孔虫、古苔藓植物等,其中成壤碳酸盐碳同位素方法使用最为广泛.国内只是在叶片参数研究方面有一些进展,古大气CO2浓度重建工作任重而道远. 相似文献
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慕士塔格夏季近地表大气CO2浓度变化特征 总被引：4，自引：1，他引：3
利用CIRAS SC型号的CO2和H2O分析仪, 对东帕米尔高原慕士塔格地区2003年夏季(6~8月)近地表大气CO2浓度和水汽进行精确持续观测, 给出了我国内陆高原大气近地表 CO2 浓度夏季的变化特征. 观测表明, 该地夏季CO2浓度呈整体下降趋势, 并因受陆地植被光合作用、呼吸作用和土壤微生物等的影响, 有明显的日周期变化. 在短时间尺度上, 其变化趋势与瓦里关站点观测结果基本一致, 与Mauna Loa站点观测结果差别明显. 通过考察当地 CO2浓度与大气水汽的关系, 发现两者具有很显著的反相关性. 上述现象揭示, 慕士塔格近地表大气CO2含量的变化不仅受植物光合作用的影响,同时大气中水汽的含量在控制CO2含量方面起着重要作用. 相似文献
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未来百年全球气候变化的影响是当前学术界激烈争议的议题,深入探讨全球气候变化的驱动机理才能正确认识全球气候变化。持续生长的青藏高原吸收了巨量的CO2,导致大气中CO2浓度大幅下降,使地球从温室气候进入到以冰期、间冰期交替出现为特征的冰室气候,青藏高原成为新生碳储库。在间冰期,青藏高原和蒙古高原将淡水输送到中低纬度内陆区(以下简称内陆区),导致内陆区的硅酸岩化学风化强烈,植被和湖相沉积发育,吸收了巨量大气CO2,是碳汇; 在冰期,青藏高原、蒙古高原将内陆区表层淡水与尘埃最终输送到高纬度地区,导致内陆区荒漠化,对大气CO2的吸收量远小于其自身的排放量,内陆区成为碳源,使大气CO2浓度上升。这是中新世以来大气CO2浓度维持低浓度、准动态平衡的机理。地表平均温度的变化驱动了淡水在高、低纬度地区之间循环。人类巨量碳排放使全球大气CO2浓度暂时快速上扬,全球变暖,淡水回到内陆区,导致内陆区变绿,硅酸岩化学风化作用增强,吸收大气CO2的能力大幅提高,内陆区又变成碳汇,抑制大气CO2浓度的进一步上升; 初步测算,最早2050年、最迟2090年,当大气CO2浓度达到(510±40)×10-6时,其快速上升的趋势将得到抑制; 未来百年尺度的全球气候变化受地球和太阳内部的构造活动所驱动,是周期性变化的、是可预测。 相似文献
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本文研究了采自甘肃宝积山盆地中侏罗统新河组的叶肢介化石,经室内鉴定为椭圆真叶肢介(Euestheria fabiformis)和靖远真叶肢介(Euestheria jingyuanensis),两者均为我国中侏罗世自流井真叶肢介(Euestheria ziliujingensis)动物群的重要分子。椭圆真叶肢介主要特征为壳瓣小,长椭圆形,腹缘呈宽弧状拱曲,生长带窄而密集,后端在壳顶之后依次与背缘明显相交,交角相对较大,生长带上具有较小的不规则的网孔状装饰。而靖远真叶肢介主要特征为壳瓣中等大小,呈不规则的卵形,生长带后端与背缘相汇于一点,靠近腹缘的生长带较窄,有线状装饰,其他部位的生长带有不规则的网孔状装饰。甘肃宝积山盆地叶肢介化石的研究,进一步补充了研究区中侏罗世叶肢介的化石记录,表明中侏罗世时期沉积环境有利于叶肢介的生长。 相似文献
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本文对甘肃宝积山盆地窑街组植物大化石进行了系统研究,经鉴定共有19属50种,结合已有的宝积山盆地中侏罗世植物化石资料,发现甘肃宝积山盆地中侏罗世植物群由27属73种组成.其中,银杏类植物10属30种,真蕨类植物5属26种,松柏类植物5属6种,楔叶类植物3属5种,苏铁类植物2属4种,裸子植物球果和种子化石2属2种.基于当前植物群组成特征,对植物化石埋藏学特性进行分析,确定植物化石主要为原地埋藏或亚原地埋藏,少数属种为异地埋藏,并通过对化石类群古生态特征进行分析,结合现生植物的生存环境,初步重建了宝积山盆地中侏罗世植物群落,划分为四个植物群落:岸边湿地楔叶类植物群落、低地蕨类苏铁类植物群落、坡地银杏类植物群落和高地松柏类植物群落.通过对植物群组成特征和植物化石叶相特征的统计分析,并与其他气候带植物群特征进行对比,推断中侏罗世时期甘肃宝积山盆地为温暖潮湿的暖温带气候. 相似文献
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SUN Bainian XIAO Liang XIE Sanping DENG Shenghui WANG Yongdong JIA Hui Susan?Turner 《《地质学报》英文版》2007,81(6):931-939
A better theoretical and practical understanding of the linkage between paleo-CO2 and climate during geological history is important to enhance the sustainable development of modern human society. Development in plant physiology since the 1980s has led to the realization that fossil plants can serve as a proxy for paleoatmosphere and paleobiosphere. As a relict gymnosperm with evolutionary stasis, Ginkgo is well suited for paleoenvironmental reconstruction. This paper analyzes fossil Ginkgo species from integrated strata in the north of China using anatomic data of plant physiology. Using stomatal parameters, a trend for the paleo-CO2 level during the Early-Middle Jurassic and the Early Cretaceous was obtained, which is consistent with the estimates by GEOCARB. The trend is also similar to that of Mean Global Surface Temperature in geological time. Compared with three other atmospheric CO2 concentration parameters, the trend of paleo-CO2 level based on the stomatal parameter of the fossil Ginkgo specimens from three contiguous strata is more exact. 相似文献
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基于对苏北盆地盐城组下段砂岩储层概化建立二维径向剖面模型,运用TOUGH2/ECO2N程序模拟深部咸水层中CO2迁移分布过程。采用定性(Morris法)和定量(Sobol和EFAST法)全局敏感性分析方法,以储层中注入井处的压力、气相CO2总量及CO2气相羽扩散距离作为模型响应变量,对储层的水平渗透率、孔隙度、残余液体饱和度、孔隙分布指数、压缩系数、进气压力的倒数和盐度7个参数进行全局敏感性分析,讨论了咸水层的水文地质参数、盐度及其他模型参数对CO2封存运移泄漏过程的影响。Morris和Sobol法的敏感性分析结果都表明,对于不同的响应变量,参数的敏感性排序不同：以注入井处的压力为响应变量时,孔隙度的敏感性最高;以气相CO2总量和CO2羽扩散距离为响应变量时,水平渗透率的敏感性最高。EFAST 1阶及总敏感度分析结果与Sobol分析结果基本一致,但EFAST法相对Sobol法计算更高效稳健,需要的样本数较少。 相似文献
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本文在论述新疆维吾尔自治区东部吐鲁番-哈密盆地台北凹陷天然气地质与地球化学特征的基础上,讨论了天然气的来源,对采自吐哈盆地十余个天然气样进行了气体组分和碳、氢、氦同位素分析。天然气甲烷含量为60.85～84.40%,干湿指数（C1/C+2）为1.57～6.37,属湿气.甲烷碳氢同位素组成(δ13C1、δD)分别为-43.0～-49.4‰和-220～-281‰.乙烷的δ13C2-20.1～-34 0‰,δD:-259～-257‰。丙烷的δ13C3-21.3～-26.7‰,δD:-114～-203‰。丁烷的δ13C4-22.2～-28.2‰,δD:-93～-116‰。天然气中氦的同位素组成（He/He）为（3.17～7.01）×10.目前主要产层属侏罗系,天然气一般与轻质油同藏,侏罗系中于酪根类型主要为Ⅲ型,R。值为0.4～1.0%。地质地球化学资料表明台北凹陷天然气与来自侏罗系的轻质油可能不完全同源,相当一部分天然气也许来自古生界。天然气中的氦为地壳来源的氦。 相似文献
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渐新世代表地球一个早期的“冰室”期,是地球气候演化和生物演替过程中一段特殊的时期。渐新世植物化石的碳同位素可为研究该时期的古气候提供依据。对广西渐新世宁明组三种植物及其最近现生亲缘种的碳同位素进行分析,化石种Buxus ningmingensis,Chuniophoenix slenderifolia和Cephalotaxus ningmingensis的碳同位素组成（δ13C）分别为-29.0‰,-28.3‰,-28.0‰;碳同位素分馏（Δ13C）分别为23.48‰,22.74‰,22.43‰;叶内细胞间和外界大气的CO2分压比（C植物/C空气）分别为0.84,0.81,0.80;水分利用效率（WUE）分别为42.63μmol CO2/mol H2O,51.56μmol CO2/mol H2O,55.38 μmol CO2/mol H2O。其对应的最近现生亲缘种（NLRs）的δ13C分别为-27.9‰,-29.7‰,-28.8‰;Δ13C分别为20.47‰,22.36‰,21.42‰;C植物/C空气分别为0.71,0.79,0.75;WUE分别为72.22 μmol CO2/mol H2O,51.28μmol CO2/mol H2O,61.76 μmol CO2/mol H2O。化石种δ13C值均落在现代C3植物相应的数值范围内,其Δ13C和C植物/C空气均高于相应的NLRs数值;而Buxus ningmingensis和Cephalotaxus ningmingensis的WUE低于相应的NLRs数值;其中Chuniophoenix slenderifolia的WUE稍高于相应的最近现生亲缘种C. hainanensis,推测可能与其NLR标本的母本植物生长在水源充足、空气潮湿的湖溪边湿地环境有关。基于Δ13C、C植物/C空气和WUE结果,推测化石种可能生活在一种比现在更为温暖湿润的气候环境中;化石种及同层位化石的古气候重建支持了当前古气候分析结果。 相似文献