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内蒙古东部霍林河煤田早白垩世古火灾研究

作　者: 续颜
导　师: 孙革
学　校: 吉林大学
专　业: 古生物学与地层学
关键词: 霍林河木炭古火灾松柏类早白垩世
分类号: Q911
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

古火灾(paleowildfire)研究是古生态学一个新的研究领域,我国在该领域研究较少。本文首次运用煤岩学、古植物学、孢粉学、地层学以及地球化学等多种学科交叉的综合性研究方法,首次对内蒙古东部霍林河煤田早白垩世霍林河古火灾事件进行了研究,选择霍林河煤田下含煤段中的木炭作为古火灾研究的主要对象,取得以下进展。1、首次分析研究了以木炭化石为代表的霍林河古火灾事件的燃烧植物的组成成分。确认霍林河煤田木炭主要为松柏类植物,包括叶枝杉型木、紫杉型木、原始雪松型木及异木等。2、确定了霍林河古火灾事件的类型及各种古火灾指示标志;确认霍林河煤田古火灾类型为松柏类森林火。与此同时,开展了霍林河煤田火灾与全球早白垩世古火灾的对比。3、确定了霍林河古火灾事件各类木炭的燃烧温度。木炭煤木炭的形成温度最高(475～550℃);泥煤木炭相对最低(360～370℃);褐煤木炭居中,形成温度约为442～520℃。由此推断霍林河森林树冠火温度为442～550℃,局部地表火温度为360～370℃。4、开展了生物标志物(biomarker)的研究,由于芳香二萜类可能源于针叶树的树脂,确认芳香萜类是陆源植物输入的生物标志物;根据木炭煤中芳香二萜类惹稀的丰度值断定森林火燃烧温度较高,霍林河古火灾主要源于松柏类植物的燃烧。5、进一步确认了霍林河植物群主要由裸子植物和蕨类植物构成,其中裸子植物以松柏类、银杏类植物组成,它们是霍林河煤田主要成煤植物。新描述木材植物化石4属4种,孢粉化石38属62种,丰富了霍林河植物群的组成内容。综上所述,本文首次运用木材化石(木炭)与煤岩学等综合研究的方法深入研究了霍林河煤田早白垩世古火灾事件及其相关古生态环境。对深入探讨早白垩世我国东北部地区的成煤机制、古火灾侵蚀对成煤环境的影响、以及东北亚地区含煤地层对比等研究,具有一定的学术价值。对深入开展内蒙古-我国东北煤田地质研究具有一定的指导意义。在学科交叉和综合性研究方法等方面,也是一个较好的尝试。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-26
  1.1 依托项目及论文选题  10-11
  1.2 古火灾的研究意义  11-15
    1.2.1 古火灾简介  11-13
    1.2.2 古火灾的研究意义  13-15
  1.3 古火灾的国内外研究现状  15-22
    1.3.1 国外研究现状  15-20
    1.3.2 国内研究现状  20
    1.3.3 木炭的研究方法和用途  20-22
  1.4 研究概述  22-26
    1.4.1 论文研究内容和技术路线  22-23
    1.4.2 论文创新点  23-26
第2章霍林河煤田及褐煤显微组分特征  26-36
  2.1 煤田特征  27-28
    2.1.1 地层  27-28
    2.1.2 岩浆岩  28
    2.1.3 构造  28
  2.2 褐煤特征  28-33
    2.2.1 宏观特征  28-29
    2.2.2 显微特征  29-31
    2.2.3 分析  31-33
  2.3 木炭的反射率  33-34
    2.3.1 材料和方法  33
    2.3.2 分析  33-34
  2.4 小结  34-36
第3章霍林河早白垩世古火灾证据——木炭  36-46
  3.1 木炭的形成  36-39
    3.1.1 木炭的定义  36-37
    3.1.2 木炭特征  37-39
  3.2 霍林河木炭  39-42
    3.2.1 木炭分布特征  39-41
    3.2.2 材料和方法  41-42
  3.3 实验结果  42-44
    3.3.1 木炭1  42
    3.3.2 木炭2  42-43
    3.3.3 木炭3  43
    3.3.4 木炭4  43-44
  3.4 小结  44-46
第4章霍林河早白垩世植物群及古火灾  46-56
  4.1 霍林河植物群  46-48
  4.2 植物群特征  48-52
    4.2.1 地质时代  48-49
    4.2.2 古生态  49-51
    4.2.3 古气候  51-52
  4.3 火灾前后孢粉组合特征  52-53
    4.3.1 材料主方法  52
    4.3.2 实验结果  52-53
  4.4 分析和讨论  53-54
  4.5 小结  54-56
第5章霍林河褐煤生物标志化合物  56-69
  5.1 材料和方法  56-58
    5.1.1 材料  56-57
    5.1.2 索氏抽提（Soxhlet extraction）  57-58
    5.1.3 柱层析（Column chromatography）  58
    5.1.4 GC-MS  58
    5.1.5 化合物鉴定  58
  5.2 生物标志化合物特征  58-64
    5.2.1 宏观组成  58-59
    5.2.2 泥煤标志化合物  59-63
    5.2.3 木炭煤生物标志化合物  63-64
  5.3 分析和讨论  64-67
    5.3.1 烃类的生源构成  64-65
    5.3.2 生物标志物的意义  65-67
    5.3.3 萜类的芳构化  67
  5.4 小结  67-69
第6章霍林河古火灾侵蚀与成煤  69-83
  6.1 林火类型和强度  69-72
    6.1.1 木炭的种类  69-71
    6.1.2 木炭的特征  71
    6.1.3 木炭的埋葬  71-72
    6.1.4 植物构成  72
    6.1.5 植物化石埋藏状态  72
  6.2 火灾后的侵蚀  72-77
    6.2.1 林火的直接影响  73-74
    6.2.2 林火的间接影响  74-77
  6.3 分析和讨论  77-80
  6.4 霍林河聚煤模式  80-83
结论  83-84
图版说明  84-103
参考文献  103-116
攻读博士学位期间发表的学术论文  116-117
致谢  117

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