中国白垩纪沙漠及其古气候

【摘要】：采用沉积学与大气科学相结合的方法，以大气环流和气候带的关系为纽带，从沙漠的可知性出发，研究了中国白垩纪沙漠的沉积体系、时空分布及其控制因素，探讨了当时大气环流性质和气候特征，重点讨论了白垩纪大气环流样式、大气环流强度和气候的非均一性，为研究温室效应下气候变化提供了直接的地质证据。通过岩相古地理研究，确定了塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、思茅盆地、江汉盆地、常桃盆地和苏北盆地为白垩纪沙漠盆地，发现它们均处于当时北半球中低纬度，受副热高压带干旱气候和行星风系控制，为热带亚热带沙漠带的组成部分。通过沙漠发生的穿时性分析，发现该沙漠带发生了自北而南，由西及东的变迁，认为其变迁是由干旱带漂变造成的。通过古风向、古地磁测量，恢复了古风带和大气环流样式，发现当时盛行西风和东北信风，其风向切变带既作短周期的南北漂变，也作长周期的向南漂变，为干旱变漂变提供了环流证据。讨论了季风存在的可能性，认为当时不仅具有行星季风同时还具海陆季风，古东亚季风早在白垩纪就已存在。通过风成沙粒度与起动风速的关系，推算了当时的大气环流强度，否定了温室效应下大气环流会发生呆滞的观点。根据沙漠的旋回性分析，当时水循环不仅具有中长期的变化而且具有短期的季节性变化甚至具有瞬间的变化。水循环和古风向变化表明，白垩纪气候并非均一，且具有极强的季节性。变化证据的发现为白垩纪气候的非均一性提供了来自中低纬度和大陆内部的极其珍贵的直接证据，是对前人主要来自中高纬度大陆边缘和海洋的间接证据一个重大补充。同时还对沙漠体系划分进行了讨论，对重要的沉积类型进行了研究，在一定程度上拓宽了中国沉积学研究的范畴。