煤中惰质组及其深时生态系统意义

【作者】 邵龙义； 周家民； 周凯； 齐争辉； 鲁静；

【机构】 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院；

【摘要】 惰质组是煤中常见且重要的显微组分组,作为古野火指示物在古环境研究中发挥着至关重要的作用,古野火在多种生态系统中扮演着不可替代的角色。通过惰质组来讨论古野火与古气候变化及古植物演化的研究逐年增多。丝质体和半丝质体的反射率可以用来估算古野火的燃烧温度及类型,进而判断不同类型野火的燃烧特征惰质组的相对丰度可以重建大气氧含量。人工智能(AI)和科学数据库的在线搜索工具的快速发展,使得查找、收集、整理和分析从最老到最新的出版物,以及出版物中的全球惰质组数据成为可能。本文使用数据提取工具收集分析从志留纪到新近纪的全球惰质组数据,然后应用Gplates、ArcGIS pro、Tableau等多个软件建立地质历史时期惰质组相对丰度的变化模型,该模型可以与其他因素如大气氧含量、植物进化及古气候变化等进行关联。惰质组在地质历史中的分布特征差异很大,二叠纪属于典型的"高惰质组含量-高大气氧含量"时期,新生代属于典型的"低惰质组含量-低大气氧含量"时期。本文提出惰质组特征与古环境因素之间的可能性正负反馈关系,揭示出惰质组在地质古环境演化研究中发挥着不可替代的作用。多项研究表明,野火事件是地球系统的重要组成部分,煤中惰质组是野火事件及大气氧含量的指示物,地史上存在"高惰质组-高氧含量"和"低惰质组-低氧含量"的演化阶段,古野火事件与陆地生态系统演化、生物大灭绝等地质事件有密切关系,增强的野火事件会导致海洋或湖泊缺氧环境以及有机质富集。未来惰质组相关研究应该聚焦在有机岩石学和有机地球化学的深入结合,大数据驱动的惰质组时、空分布特征,古野火在不同气候背景下的地球系统中发挥的作用以及融合现代野火研究预测未来由于气候变化导致的野火发生的频率和强度。更多还原