柴达木古湖中中新世古高程定量重建---基于氧同位素古高程计和碳酸盐Clump (△47)古温度-古高程计

The paleoaltimetry reconstructions of Tibetan Plateau are crucial to interpret its surface uplift history and to understand the development of Asian monsoon system. Over the last two decades, using several valuable approaches, multitudinous quantitative paleo- altimetry reconstructions of the Tibetan Plateau have been carried out by many scholars. However, most of paleoaltimetry reconstructions were concentrated in the southern and central parts of the plateau, and such work is rarely carried out in the northern plateau. As the largest sedimentary basin on the northern Tibetan plateau, the Qaidam Basin preserves an exceptionally Cenozoic fluvio-lacustrine sedimentary succession and can provides unique insight into palaeoenvironment change and its relationship with global change and uplift of the Tibetan Plateau. In this study, we focus on the middle Miocene ostracods and pharyngeal teeth of schizothoracine from the well-dated lacustrine stratum of Dahonggou section in the Qaidam basin. In this study, stable oxygen isotopes and Clumped isotope (TΔ47) analyses will be applied to reconstruct the paleoelevation of the paleo-Qaidam lake during the middle Miocene, to provide important scientific basis for the late Cenozoic evolution history of paleo-Qaidam lake and main driving forces of aridification in Central Asia.

定量重建青藏高原新生代古高程对于深入理解高原隆升历史以及东亚季风形成演化过程具有重要意义。近二十年来，众多学者利用多种研究手段对青藏高原新生代隆升过程的定量重建开展了广泛的研究。然而绝大多数工作集中于青藏高原的中南部，在高原北部地区开展的工作甚少。作为青藏高原北部最大的陆相沉积盆地，柴达木盆地新生代河湖相地层序列连续清晰，为我们研究青藏高原北部地区新生代古环境演变，以及其与高原隆升和全球古气候演变之间的耦合历史提供了重要窗口。本项目拟选取有良好磁性年代学约束的柴达木盆地大红沟剖面中中新世湖相地层，以特征介形类壳体和裂腹鱼类咽齿化石为载体，基于氧同位素古高程计和碳酸盐Clump (△47)古温度-古高程计模型的运用，重建青藏高原北部柴达木古湖中中新世时期的古高程，从而为柴达木古湖晚新生代的演化历史和亚洲内陆干旱化的主导机制研究提供重要科学依据。

定量重建青藏高原新生代古高程对于深入理解高原隆升历史以及东亚季风形成演化过程具有重要意义。作为青藏高原北部最大的陆相沉积盆地，柴达木盆地新生代地层序列连续清晰，为我们研究青藏高原北部地区新生代古环境演变，以及其与高原隆升和全球古气候演变之间的耦合历史提供了重要窗口。本研究针对有精确年龄约束的柴达木盆地大红沟剖面新生代地层序列开展了三个主要方面的研究：1) 在大红沟剖面中中新世湖相地层中选取了4个关键层位，对其中产出的特征介形类壳体开展了碳酸盐岩团簇同位素（Δ47）古温度重建研究。结果显示基于特征介形类壳体重建的Δ47古温度为~18℃，该温度值代表了当时柴达木古湖中中新世夏季近表层湖水温度。通过统计我国现代湖泊夏季湖水表层温度和湖平面海拔高度数据，我们建立了我国现代湖泊夏季湖水表层温度与湖泊湖平面高程之间的相关性经验公式。据此，我们最终获得了柴达木盆地中中新世时期的古高程数据（~3900m），表明当时柴达木盆地的古高程已经达到并稍高于现代该盆地的高程（~3200m）。2) 对大红沟剖面中中新世地层中的介形类和腹足类壳体开展了87Sr/86Sr比值和微量元素地球化学分析，结合湖相碳酸盐87Sr/86Sr比值，重建了柴达木盆地中新世时期（14.8-11.0 Ma）古湖泊的古水化学特征。结果显示古湖水87Sr/86Sr比值在研究时段相对稳定，并没有响应介形虫组成和壳体碳酸盐碳氧同位素及其他证据揭示的约13 Ma湖水变浅和咸化以及伴随的区域干旱化过程。进一步研究表明汇水盆地河/湖水的87Sr/86Sr比值重建是约束晚新生代青藏高原东北部构造-气候间耦合作用的重要手段。3) 在对大红沟剖面早渐新世植物叶化石精确分类的基础上，运用气候叶相多变量分析程序（CLAMP）和热焓值的方法，结合大气海洋综合环流模型（GCM），定量重建了柴达木盆地北部早渐新世的古气候和古海拔。重建结果显示柴达木盆地北部渐新世早期气候凉爽，年均温11.6 ± 2.4°C，年降水量很可能超过1000 mm，冬季比夏季湿润。重建的柴达木盆地早渐新世古高程为~3.3 ± 1.4 km，与盆地现今的海拔类似。