摘要 :中侏罗世是中国重要的成煤期,在中国西北等诸多陆相盆地均发育了厚层煤层
[1],且这些煤层普遍富含惰质体
[2-3]。煤中的惰质体被普遍认为是古野火的产物,记录了包含有关古野火历史的重要信息,可以提供有关其触发因素及其与当地生态系统演化关系的重要见解
[4-5]。本次研究以柴达木盆地中侏罗统石门沟组下含煤段煤层为研究对象,通过系统的有机岩石学、孢粉学、有机地球化学和元素地球化学等多重手段,查明了柴达木盆地中侏罗世成煤期的古野火特征与诱因,探索了其可能引发的环境效应。研究结果表明,柴达木盆地中侏罗统石门沟组含煤段煤层中普遍富含丝质体、半丝质体以及燃烧衍生多环芳香烃等古野火记录,证实了在早巴通期整体湿润气候背景下柴达木盆地发生了广泛的泥炭地古野火。较低的惰质体反射率(0.32%–3.89%)显示泥炭地古野火燃烧温度介于222–642℃,野火类型以中低温的地表火和地面火为主,并伴有小规模的树冠火。高的大气氧浓度和充足的燃料是柴达木盆地中侏罗世早巴通期整体湿润气候背景下古野火频发的直接诱因。此外,柴达木盆地石门沟组含煤段4个煤层均表现出汞异常高值,最高可达8640 ppb,这些汞峰值与古野火记录的出现高度同步,证实了成煤期古野火是煤中汞异常富集的诱因。柴达木盆地中侏罗世成煤期频繁的泥炭地古野火可能导致了泥炭地森林系统中长期蓄积的低丰度汞元素快速释放,并在短时间内通过大气重新沉降或通过陆源水系输入到泥炭地中,导致了此时期沉积的泥炭高度富汞,最终形成了石门沟组含煤段的高汞煤。
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