华南五强溪组纹层石中记录的太阳活动周期

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1、分类号密级中国地质大学（北京）博士学位论文华南五强溪组纹层石中记录的太阳活动周期学号：３００１１５００７７研究生：李朋波专业：古生物学与地层学研究方向：沉积学、地球生物学指导教师：史晓颖教授２０１８年１１月ADissertationSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforDoctoralDegreeSolarcyclesrecordedinthelaminitesfromtheWuqiangxiFormationofSouthChina

2、Ph.D.Candidate:LiPengboMajor:PaleontologyandStratigraphyStudyOrientation:Sedimentology,GeobiologyDissertationSupervisor:Prof.ShiXiaoyingChinaUniversityofGeosciences(Beijing)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宂成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得中国地质大学（北京）或其它一教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。她，入）签名：日期：］关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学（北京）有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。＾开□保密（年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）＇．ｉｈ签名：左购ｔ导师签名日期：该Ｊ中文

4、摘要太阳活动对地球气候系统变化具有重要的驱动作用。太阳黑子周期（~11yr）属短期太阳活动周期，它能够在十年至百年时间尺度上影响地球气候的波动，并有可能被特定的沉积物（如年级纹层沉积）所记录。但是，过去对太阳黑子周期的地质记录的研究多集中于显生宙，对前寒武纪却鲜有报道。这可能是主要由于适合太阳周期信号保存的条件稀少。此外，在重大的气候事件（如“雪球地球”事件）时期，太阳活动周期是否保持一贯稳定也是一个引人入胜的科学问题。本文重点研究华南五强溪组顶部纹层石沉积中记录的“Sturtian”全球性冰期启动前夕（~715Ma）的太

5、阳活动信息，并对纹层石的发育和保存机制进行探讨。同时五强溪组发育的纹层石为进一步认识冰期启动前夕华南的古气候状态提供了一个重要窗口。本研究取得的主要成果概括如下：（1）五强溪组上部发育的纹层石由亚毫米级细砂-粉砂质亮纹层与富含有机质和粘土矿物的暗纹层交互组成。微观组构及成分分析表明其为季节性气候变化影响微生物活动而形成的生物纹层石。亮纹层代表冬季至早春时节形成的物理沉积，而暗纹层则代表形成于温暖季节的微生物席。亮暗纹层组成的纹层对代表了一年的时间尺度。纹层石的发育表明当时华南地区气候具有强烈的季节性。（2）对1434个连续

6、纹层对组成的厚度序列进行的频谱分析和演化快速傅里叶变换分析发现其中含有~11yr和~22yr的周期，分别对应Schwabe和Hale太阳活动周期。陆源碎屑相关元素（如Al、Th）、生物生产力指示元素（如Ba/Ti、Cu/Ti、Zn/Ti比）、氧化还原敏感元素（如V/Ti、U/Ti）及暗纹层的化学蚀变指数（CIA）等的变化也表现出相似的周期性。这表明碎屑沉积和微生物活动对太阳活动影响的气候变化有灵敏的响应。（3）五强溪组纹层石中太阳活动信号的保存可能得益于相对平静的下临滨沉积环境、微生物席的保护以及早期成岩硅化的共同作用。该

7、记录的发现填补了新元古代太阳活动周期研究的空白，表明在“雪球地球”启动前夕，太阳活动周期仍是稳定的。五强溪组地层序列中自下而上纹层组从相对深色为主变化到相对浅色为主，可能反映了该时期华南古气候由相对温暖转向相对寒冷的长期变化。关键词：华南，五强溪组，太阳活动周期，新元古代，古气候AbstractTheSunistheprimarydriverinthechangesofEarth’sclimatesystem.Thesunspotcycleisashort-termcycleofsolaractivity(~11yr),w

8、hichcanleadtothevariationofclimateindecadaltocentennialtimeintervalandberecordedinthesedimentsunderspecificdepositionalenvironments(i.e.,asvarves).Howev