早白垩世泥炭地净初级生产力及其控制因素&mdash;&mdash;来自二连盆地吉尔嘎郎图凹陷6号煤的证据

闫志明; 邵龙义; 王帅; David Large; 汪浩; 孙钦平

doi:10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

ISSN 1000-0550 CN 62-1038/P

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早白垩世泥炭地净初级生产力及其控制因素——来自二连盆地吉尔嘎郎图凹陷6号煤的证据

闫志明, 邵龙义, 王帅, David Large, 汪浩, 孙钦平

文章导航 > 沉积学报 > 2016 > 34(6): 1068-1076

闫志明, 邵龙义, 王帅, David Large, 汪浩, 孙钦平. 早白垩世泥炭地净初级生产力及其控制因素——来自二连盆地吉尔嘎郎图凹陷6号煤的证据[J]. 沉积学报, 2016, 34(6): 1068-1076. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

引用本文:

YAN ZhiMing, SHAO LongYi, WANG Shuai, Large D J, WANG Hao, SUN QinPing. Net Primary Productivity and Its Control Factors of Early Cretaceous Peatlands:Evidence from No.6 Coal in the Jiegalangtu sag of the Erlian Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2016, 34(6): 1068-1076. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

Citation:

YAN ZhiMing, SHAO LongYi, WANG Shuai, Large D J, WANG Hao, SUN QinPing. Net Primary Productivity and Its Control Factors of Early Cretaceous Peatlands:Evidence from No.6 Coal in the Jiegalangtu sag of the Erlian Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2016, 34(6): 1068-1076. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

引用本文:

Citation:

YAN ZhiMing, SHAO LongYi, WANG Shuai, Large D J, WANG Hao, SUN QinPing. Net Primary Productivity and Its Control Factors of Early Cretaceous Peatlands:Evidence from No.6 Coal in the Jiegalangtu sag of the Erlian Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2016, 34(6): 1068-1076. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

早白垩世泥炭地净初级生产力及其控制因素——来自二连盆地吉尔嘎郎图凹陷6号煤的证据

doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

1.
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院, 北京 100083;
2.
英国诺丁汉大学工程学院, NG7 2RD;
3.
中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊 065007

基金项目: 国家自然科学基金重点项目（41572090）；国家科技重大专项（2016ZX05041004-003）

详细信息

作者简介:
闫志明,男,1990年出生,博士研究生,煤田地质学和层序地层学,E-mail:940857663@qq.com

通讯作者:
简介,邵龙义,男,教授,E-mail:shaol@cumtb.edu.cn

中图分类号: P618.117

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Net Primary Productivity and Its Control Factors of Early Cretaceous Peatlands:Evidence from No.6 Coal in the Jiegalangtu sag of the Erlian Basin

1.
College of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology(Beijing), Beijing 100083, China;
2.
Faculty of Engineering, University of Nottingham, UK, NG7 2RD;
3.
PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development-Langfang Branch, Langfang, Hebei 065007, China

Funds: Key Project of National Nature Science Foundation of China,No.41572090;National Key Science and Technology Project,No.2016ZX05041004-003

摘要

摘要: 现代泥炭地中蕴藏着巨量的碳，泥炭地生产力的高低会影响全球碳循环及全球气候变化。前人对全新世以来泥炭地生产力做了大量研究，但对前第四纪的“深时”阶段的泥炭地生产力则极少涉及，其主要原因是缺少精确的定年方法。以二连盆地吉尔嘎郎图凹陷早白垩世6号煤为例，利用地球物理测井信号进行频谱分析并获得煤层中米兰科维奇旋回周期参数（123 ka（偏心率）：38.1 ka（斜率）：22.1 ka（岁差）），将米兰科维奇旋回作为“深时”地层时间的“度量”工具，计算出6号煤层碳的聚集速率为35.1~38.9 g C/（m²·a），进一步推算出其所代表的泥炭地的碳聚集速率为46.2~51.2 g C/（m²·a），净初级生产力（NPP）为231~256 g C/（m²·a）。将该计算结果与全新世同一纬度带泥炭地生产力水平比较，并结合前人研究成果综合分析影响因素，得出早白垩世泥炭地生产力水平主要受温度和大气中二氧化碳含量控制，而这两种因素又与气候相关联，则泥炭地生产力的研究可能对进一步了解古气候提供帮助。
- 泥炭地 /
- 米兰科维奇旋回 /
- 碳聚集速率 /
- 净初级生产力 /
- 深时 /
- 早白垩世
Abstract: Peatlands contain a huge amount of carbon whose productivity will affect the global carbon cycle and even climate change. A number of productivity researches have been done on the Holocene peats, but few is dealing with the pre-quaternary due to a lack of precise dating method. In this paper, the geophysical logging signals were used to analyze the Milankovitch orbital cycles which were further used as a tool to date the "deep time" and to measure the carbon accumulation rates of the paleo-peatlands. The spectrum analysis has been conducted on the geophysical logging signals of a thick coal (No.6 seam) of the Early Cretaceous in the Jiergalangtu sag of the Erlian Basin, and the Milankovitch cycle parameters of 123 ka (eccentricity):38.1 ka (slope):22.1 ka (precession) have been obtained for this coal. These Milankovitch cycles were used as "measurement" to calculate the carbon accumulation rate and the net primary productivity (NPP) based on the carbon contents and coal rank of coal. The No.6 coal had a carbon accumulation rate of 35.1~38.9 g C/(m²·a) which corresponds to the carbon accumulation rate of 46.2~51.2 g C/(m²·a) and the net primary productivity (NPP) of 231~256 g C/(m²·a) for the Early Cretaceous peatlands. A comprehensive comparison with the productivity levels of the Holocene peatlands (NPP) of 150~250 g C/(m²·a) in the same latitude confirmed that the productivity level in the Early Cretaceous peatlands were controlled by paleo-temperature and concentration of carbon dioxide in the atmosphere. As the paleotemperature and concentration of carbon dioxide were closely related to the paleoclimates, these productivity values of the paleo-peatland would help us understand more about paleoclimates of "deep time".
- peatland /
- Milankovitch cycle /
- carbon accumulation rate /
- net primary productivity (NPP) /
- deep time /
- Early Cretaceous

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早白垩世泥炭地净初级生产力及其控制因素——来自二连盆地吉尔嘎郎图凹陷6号煤的证据

doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院, 北京 100083;

2. 英国诺丁汉大学工程学院, NG7 2RD;

3. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊 065007

基金项目: 国家自然科学基金重点项目（41572090）；国家科技重大专项（2016ZX05041004-003）

作者简介:
闫志明,男,1990年出生,博士研究生,煤田地质学和层序地层学,E-mail:940857663@qq.com

通讯作者: 简介,邵龙义,男,教授,E-mail:shaol@cumtb.edu.cn

收稿日期: 2016-03-14
修回日期: 2016-05-23
刊出日期: 2016-12-10

中图分类号: P618.117

关键词:

泥炭地 /

深时 /

摘要: 现代泥炭地中蕴藏着巨量的碳，泥炭地生产力的高低会影响全球碳循环及全球气候变化。前人对全新世以来泥炭地生产力做了大量研究，但对前第四纪的“深时”阶段的泥炭地生产力则极少涉及，其主要原因是缺少精确的定年方法。以二连盆地吉尔嘎郎图凹陷早白垩世6号煤为例，利用地球物理测井信号进行频谱分析并获得煤层中米兰科维奇旋回周期参数（123 ka（偏心率）：38.1 ka（斜率）：22.1 ka（岁差）），将米兰科维奇旋回作为“深时”地层时间的“度量”工具，计算出6号煤层碳的聚集速率为35.1~38.9 g C/（m²·a），进一步推算出其所代表的泥炭地的碳聚集速率为46.2~51.2 g C/（m²·a），净初级生产力（NPP）为231~256 g C/（m²·a）。将该计算结果与全新世同一纬度带泥炭地生产力水平比较，并结合前人研究成果综合分析影响因素，得出早白垩世泥炭地生产力水平主要受温度和大气中二氧化碳含量控制，而这两种因素又与气候相关联，则泥炭地生产力的研究可能对进一步了解古气候提供帮助。

English Abstract

Net Primary Productivity and Its Control Factors of Early Cretaceous Peatlands:Evidence from No.6 Coal in the Jiegalangtu sag of the Erlian Basin

1. College of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology(Beijing), Beijing 100083, China;

2. Faculty of Engineering, University of Nottingham, UK, NG7 2RD;

3. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development-Langfang Branch, Langfang, Hebei 065007, China

Funds: Key Project of National Nature Science Foundation of China,No.41572090;National Key Science and Technology Project,No.2016ZX05041004-003

Received Date: 2016-03-14
Rev Recd Date: 2016-05-23
Publish Date: 2016-12-10

Keywords:

Abstract: Peatlands contain a huge amount of carbon whose productivity will affect the global carbon cycle and even climate change. A number of productivity researches have been done on the Holocene peats, but few is dealing with the pre-quaternary due to a lack of precise dating method. In this paper, the geophysical logging signals were used to analyze the Milankovitch orbital cycles which were further used as a tool to date the "deep time" and to measure the carbon accumulation rates of the paleo-peatlands. The spectrum analysis has been conducted on the geophysical logging signals of a thick coal (No.6 seam) of the Early Cretaceous in the Jiergalangtu sag of the Erlian Basin, and the Milankovitch cycle parameters of 123 ka (eccentricity):38.1 ka (slope):22.1 ka (precession) have been obtained for this coal. These Milankovitch cycles were used as "measurement" to calculate the carbon accumulation rate and the net primary productivity (NPP) based on the carbon contents and coal rank of coal. The No.6 coal had a carbon accumulation rate of 35.1~38.9 g C/(m²·a) which corresponds to the carbon accumulation rate of 46.2~51.2 g C/(m²·a) and the net primary productivity (NPP) of 231~256 g C/(m²·a) for the Early Cretaceous peatlands. A comprehensive comparison with the productivity levels of the Holocene peatlands (NPP) of 150~250 g C/(m²·a) in the same latitude confirmed that the productivity level in the Early Cretaceous peatlands were controlled by paleo-temperature and concentration of carbon dioxide in the atmosphere. As the paleotemperature and concentration of carbon dioxide were closely related to the paleoclimates, these productivity values of the paleo-peatland would help us understand more about paleoclimates of "deep time".

引用本文:

Citation:

YAN ZhiMing, SHAO LongYi, WANG Shuai, Large D J, WANG Hao, SUN QinPing. Net Primary Productivity and Its Control Factors of Early Cretaceous Peatlands:Evidence from No.6 Coal in the Jiegalangtu sag of the Erlian Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2016, 34(6): 1068-1076. doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

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doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2016.06.006

作者简介:
闫志明,男,1990年出生,博士研究生,煤田地质学和层序地层学,E-mail:940857663@qq.com

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简介,邵龙义,男,教授,E-mail:shaol@cumtb.edu.cn

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1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院, 北京 100083;

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作者简介:
闫志明,男,1990年出生,博士研究生,煤田地质学和层序地层学,E-mail:940857663@qq.com

通讯作者: 简介,邵龙义,男,教授,E-mail:shaol@cumtb.edu.cn

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作者简介: 闫志明,男,1990年出生,博士研究生,煤田地质学和层序地层学,E-mail:940857663@qq.com

通讯作者: 简介,邵龙义,男,教授,E-mail:shaol@cumtb.edu.cn

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闫志明,男,1990年出生,博士研究生,煤田地质学和层序地层学,E-mail:940857663@qq.com