第七届青年地学论坛

兰州盆地位于青藏高原东北缘，祁连造山带东段，处于西风带与东亚季风区的交汇地区，也是半干旱区与干旱区的过渡带，其保存完整的新生代地层为我们深入研究东亚季风和西风带演化以及亚洲内陆干旱化提供了良好素材。
本团队在兰州盆地的邢家湾，对亭沟，泉头沟和野狐城等剖面进行磁性地层定年工作。在对亭沟和寄马桩两个剖面开展的磁性地层研究将对亭沟动物群的时代限定为距今1890万年，张家坪动物群约为2060－2120万年，庙嘴子动物群约为2320－2400万年，南坡坪动物群年代约为3100-3000万年，峡沟动物群年代约为2600-2500万年，为解决长期以来关于这些哺乳动物群年代的争议提供了新的证据（Zhang et al., 2016, 2018）。邢家湾剖面的磁性地层定年结果表明，剖面中蕴含剑齿象化石的邢家湾动物群的年代至少距今800万年，也可能达到了1100万年，这两个年代都比非洲的剑齿象出现的年代要早，因此邢家湾动物群中的剑齿象化石是目前全球最早的剑齿象化石，这为剑齿象起源亚洲的传统观点提供了新的年代学证据（Ao et al., 2016）。
结合磁性地层学和天文年代学确定了中国西部兰州地区晚始新世至早渐新世河湖相沉积地层的准确年代，通过环境磁学和元素地球化学重建了3550–3100万年的高分率气候记录。该记录有效跨越了始新世-渐新世气候转型阶段，结果表明在始新世-渐新世转型南极冰盖大幅扩张时兰州盆地气候不仅显著变得干旱，而且气候的轨道周期存在转型。在3370万年前，南极冰盖规模较小时，兰州盆地气候的轨道周期由偏心率（40万年和10万年）主导；而在3370万年后，南极形成巨大冰盖时，兰州盆地气候的轨道周期则表现出综合的偏心率（40万年和10万年）、斜率（4万年）和岁差（2万年）周期，并伴随着斜率的振幅调制周期（120万年）。通过海陆综合对比，研究团队认为在始新世-渐新世转型时亚洲大陆气候的轨道周期转型和干旱化的趋势变化可能与同时代大气CO₂浓度降低和南极冰盖大规模形成等边界条件有关(Ao et al., 2020)。该研究为进一步研究这次南极冰盖形成的动力学机制及其全球环境和生物效应提供了新材料。
 

兰州盆地，磁性地层，哺乳动物，古气候