吐哈盆地台北凹陷西山窑组天文时间尺度建立及轨道强迫下沉积演化与泥炭沼泽发育研究

《Scientific Reports》：Astronomical forcing and coal accumulation model of the Middle Jurassic Xishanyao Formation in the Turpan–Hami Basin, Northwestern China

　　

摘要

吐哈盆地台北凹陷西山窑组以含煤河流及湖泊沉积为主，其特征为频繁的互层和系统性的垂向相带演替。这些地层展现出重复性的叠置模式和厚度变化，表明存在沉积旋回。该旋回架构与天文 forcing 信号高度吻合。本研究以自然伽马（GR）测井作为古气候代用指标，并利用 Acycle 软件进行时序分析。研究识别出了天文周期，并建立了以 405 千年来长偏心率周期为校正依据的漂浮时间尺度。通过对地层序列框架和漂浮时间尺度的综合分析，确定西山窑组顶部时代为 165.3±0.8 Ma，对应中侏罗统巴通期顶部（165.3±1.1 Ma）。序列 J_2×1 持续时间为 621.8 千年，厚度为 69 米，沉积速率约为 11.1 厘米/千年，发育了辫状河三角洲和漫滩相。序列 J_2×2 持续时间为 4031.9 千年，厚度为 444 米，沉积速率为 11.0 厘米/千年，以辫状河三角洲前缘、沼泽和浅湖相为特征。序列 J_2×3 持续时间为 3461.8 千年，厚度为 328 米，沉积速率为 9.5 厘米/千年，以三角洲前缘、沼泽和湖泊相为主。序列 J_2×4 持续时间为 1869 千年，厚度为 191 米，沉积速率为 10.2 厘米/千年。总体而言，本研究建立的天文时间尺度为重建台北凹陷西山窑组的古环境演化提供了高分辨率的年代地层学框架。更重要的是，本研究建立了一个多井天文时间框架，定量地将轨道强迫、沉积积累和中侏罗统陆相含煤盆地的泥炭沼泽发育联系起来。