摘要：滇中祿豐地區(qū)川街盆地記錄了上揚子地區(qū)中—上侏羅統(tǒng)陸相沉積和生物演化的重要信息，為侏羅紀(jì)溫室地球氣候環(huán)境研究提供了良好載體。本文通過對川街盆地中—晚侏羅世陸相紅層進行沉積學(xué)、碳氧同位素、微量元素地球化學(xué)系統(tǒng)研究，恢復(fù)其古氣候環(huán)境特征。研究認(rèn)為：祿豐地區(qū)侏羅紀(jì)巴通期—卡洛夫早期湖泊為封閉性較好、鹽度逐漸升高的咸水湖，該時期氣候由相對濕潤轉(zhuǎn)為干燥，氣溫總體較高，從早期到晚期表現(xiàn)為溫度逐漸降低的趨勢；卡洛夫中—晚期湖泊封閉性減弱，由咸水湖轉(zhuǎn)為半咸水湖，該階段氣候由干燥向相對濕潤氣候轉(zhuǎn)變，溫度回升，但氣候波動劇烈，干濕交替頻繁；牛津期—提塘期湖泊封閉性進一步減弱，為半咸水湖泊，氣候總體趨于穩(wěn)定，為濕潤型氣候。本次工作在祿豐地區(qū)陸相紅層中識別出中—晚侏羅世過渡期寒冷事件（即MLJT事件），為中生代溫室地球氣候環(huán)境研究和西南地區(qū)陸相紅層對比研究提供了重要參考。中侏羅世晚期急劇變化的氣候使得生物快速死亡，加之暴雨期河流的搬運、沉積和快速埋藏，造成了川街盆地如今的生物埋藏特征。

關(guān)鍵詞：祿豐地區(qū)；中—晚侏羅世；陸相紅層；溫室地球；古氣候；古環(huán)境；川街盆地

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230181

中圖分類號：P951；P66

文獻標(biāo)志碼：A

王萬能，李鎖明，張耀堂，等.滇中祿豐川街盆地中—晚侏羅世溫室地球氣候環(huán)境演變特征及其對生物埋藏的影響.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2024，54（5）：15301543.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230181.

Wang Wanneng， Li Suoming， Zhang Yaotang，et al. Characteristics of the MiddleLate Jurassic Greenhouse Earth Climate Environment Evolution in Lufeng Chuanjie Basin， Central Yunnan， and Its Impact on Bioburial. Journal of Jilin University（Earth Science Edition），2024，54（5）：15301543. doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230181.

收稿日期：20230723

作者簡介：王萬能（1995-），男，工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方面的研究，E-mail：1922637474@qq.com

通信作者：袁永盛（1988-），男，高級工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方面的研究，E-mail：879933153@qq.com

基金項目：中國地質(zhì)調(diào)查局項目（ DD20220987）

Supported by the Project of China Geological Survey （DD20220987）

Characteristics of the MiddleLate Jurassic Greenhouse Earth Climate Environment Evolution in Lufeng Chuanjie Basin， Central Yunnan， and Its Impact on Bioburial

Wang Wanneng， Li Suoming， Zhang Yaotang， Yuan Yongsheng， Pang Zhanji， Zhao Jianbo

Kunming Natural Resources Comprehensive Investigation Center， China Geological Survey， Kunming 650000， China

Abstract：

The Chuanjie basin in the Lufeng area of central Yunnan has recorded important information on the continental sedimentation and biological evolution of the Middle-Upper Jurassic in the Upper Yangtze region， providing a good carrier for the study of the Jurassic greenhouse earth climate environment. In this paper， the sedimentary， carbon-oxygen isotope and trace element geochemical systems of the Middle-Late Jurassic continental red beds in Chuanjie basin were studied to restore their paleoclimatic and environmental characteristics. Research suggests that the Jurassic Batonian to Early Kalo lakes in the Lufeng region were saline lakes with good sealing and gradually increasing salinity. During this period， the climate changed from relatively humid to dry， and the temperature was generally higher， showing a trend of gradually decreasing temperature from the early to late stages. The closure of the lake in the middle to late stages of the Kalo period weakened， making it a semi saline lake. During this stage， the climate changed from dry to relatively humid， and the temperature rose. However， the climate fluctuated violently， with frequent dry-wet alternations. During the Oxford Titang period， the lake’s closure further weakened and became a semi saline lake， with a generally stable humid climate. This work identified the MiddleLate Jurassic transition cold event （MLJT event） in the terrestrial red beds of the Lufeng area， providing an important reference for the study of the Mesozoic greenhouse earth climate environment and the comparative study of the terrestrial red beds in Southwestern China. The rapid change of climate in the late Middle Jurassic led to the rapid death of organisms， coupled with the transportation， sedimentation and rapid burial of rivers during the rainstorm period， resulting in the present biological burial characteristics of the Chuanjie basin.

Key words：

Lufeng area; Middle-Late Jurassic; terrestrial red layer; greenhouse earth; paleoclimate; palaeoenvironment; Chuanjie basin

0" 引言

近些年來國內(nèi)外各種極端天氣的頻發(fā)，地表的持續(xù)升溫，給人類賴以生存的環(huán)境帶來了巨大的挑戰(zhàn)。大量研究表明，地球正在逐步向溫室地球氣候環(huán)境演變［15］，因此“溫室地球”的研究越來越被科學(xué)界所重視，了解地質(zhì)歷史上出現(xiàn)的溫室地球時期的氣候環(huán)境，才能對其未來的發(fā)展做出科學(xué)合理的預(yù)測和相應(yīng)的準(zhǔn)備。侏羅紀(jì)作為地質(zhì)歷史時期典型的溫室氣候時期，為人類了解溫室地球氣候環(huán)境提供了重要參考。前人［15］針對該時期海相地層進行了大量的氣候環(huán)境研究與恢復(fù)，在全球海水溫度、海平面變化等方面取得了重要研究成果。但對該時期陸相湖泊所反映的氣候演化特征研究較為薄弱，制約著人們對侏羅紀(jì)時期海、陸環(huán)境氣候的全面了解。

云南省中部祿豐地區(qū)中—晚侏羅世陸相沉積連續(xù)，且沉積以泥巖和泥灰?guī)r為主，是研究該時期陸相環(huán)境氣候的適宜場所；同時祿豐地區(qū)中—晚侏羅世發(fā)現(xiàn)大量的魚類、恐龍及恐龍足跡化石［610］，對其進行氣候環(huán)境方面的研究，不僅有助于了解中—晚侏羅世祿豐地區(qū)的溫室地球氣候環(huán)境演變規(guī)律，更有助于了解該時期生物的生存環(huán)境條件。本次研究針對該地區(qū)的湖相紅層，利用穩(wěn)定碳氧同位素及巖石地球化學(xué)等方法進行研究，探討祿豐地區(qū)中—晚侏羅世湖泊的封閉性、古鹽度及古溫度等氣候環(huán)境特征，重建中—晚侏羅世古氣候和古環(huán)境，為中—晚侏羅世陸地溫室氣候環(huán)境的研究與重建提供參考。

1" 區(qū)域地質(zhì)概況及地層劃分

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于上揚子西緣，楚雄陸內(nèi)盆地和康滇基底斷隆帶接壤的滇中祿豐地區(qū)，地層區(qū)劃隸屬華南地層大區(qū)揚子地層區(qū)康滇地層分區(qū)之昆明地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)出露元古宇和中生界。元古宇總體為一套陸棚相粉砂巖泥巖建造和臺地碳酸鹽巖建造，具有輕微區(qū)域變質(zhì)現(xiàn)象。中生代總體為陸相三角洲湖泊河流相陸源碎屑沉積。侏羅紀(jì)總體沉積了一套陸相紅色碎屑巖層。

研究區(qū)位于云南祿豐市恐龍山鎮(zhèn)老文村一帶（圖1a），出露地層自下而上依次為侏羅系祿豐組、川街組、老羅村組、麻地山組、安寧組和白堊系馬頭山組（圖1b）。本次工作主要測制老羅村組、麻地山組和安寧組。老羅村組巖性為酒紅、紫紅色中厚層狀泥巖與灰綠、灰黃色鈣質(zhì)泥巖互層（圖2a），含豐富的魚鱗化石（圖2b），發(fā)育水平層理；麻地山組巖性為酒紅、紫紅色中厚層狀鈣質(zhì)泥巖夾中薄層狀粉砂巖（圖2c），粉砂巖中發(fā)育交錯層理（圖2d），

泥巖中可見方解石晶洞；安寧組巖性為酒紅、紫紅色鈣質(zhì)泥巖夾灰綠、灰白色泥巖及泥灰?guī)r（圖2e、f）。

剖面如圖3所示，

各組詳細(xì)沉積特征如下。

2" 樣品采集與測試方法

為了避免樣品受到風(fēng)化和氧化作用的影響，所有樣品均采自露頭深處的新鮮鈣質(zhì)泥巖，共計63件樣品。樣品元素分析在中國地質(zhì)調(diào)查局昆明自然資源綜合調(diào)查中心實驗室進行測定。使用Axios X射線熒光光譜儀（XRF，Panalytical B.V）測試主要元素，使用ICAPQC電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS，Thermo Fisher Scientific）和ICAP6300電感耦合等離子體光發(fā)射光譜儀（ICPOES，Thermo Fisher Scientific）進行微量元素分析，精度優(yōu)于±5%。

3" 測試結(jié)果

微量元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及比值關(guān)系等在一定程度上受控于沉積環(huán)境和氣候背景，它們與周圍物理化學(xué)條件之間存在著復(fù)雜的地球化學(xué)平衡［4，12］，因此，在古氣候、古環(huán)境的分析中，沉積物中一些敏感元素顯得尤為重要，同時，碳氧同位素的介入，為氣候環(huán)境的分析提供了更為充分的依據(jù)。測試結(jié)果見表1和表2。

3.1" 湖泊開放性

一般認(rèn)為δ13C和δ18O的判定系數(shù)小于0.7時，為開放的古湖泊類型，大于0.7則為相對封閉的古湖泊類型［1314］。老羅村組判定系數(shù)為0.82（圖4a），屬于封閉性湖泊，說明當(dāng)時的湖泊處于相對封閉的環(huán)境，該階段氣候干旱，蒸發(fā)作用極為強烈，導(dǎo)致湖泊萎縮。而麻地山組和安寧組判定系數(shù)分別為0.61和0.60（圖4b、c），屬于開放的湖泊類型。自下而上湖泊表現(xiàn)為逐漸開放的趨勢。

3.2" 古鹽度

大氣中CO2體積分?jǐn)?shù)很低，溶解在淡水中的CO2多來源于為高負(fù)值的土壤和腐殖質(zhì)中δ13C，因此淡水湖泊和河流中的δ13C值很低。前人［14］研究指出，淡水碳酸鹽沉積物的δ13C值介于-15‰～-5‰之間，海相碳酸鹽的δ13C值則介于-5‰～5‰之間，而且δ13C值與水體鹽度呈正相關(guān)，值越大，水體鹽度越高。如圖5所示，老羅村組表現(xiàn)為鹽度較高的咸水湖；麻地山組鹽度雖然較老羅村組有較低幅度下降，但總體表現(xiàn)為咸水環(huán)境；安寧組則含鹽度較低，表現(xiàn)為鹽度較低的淡水半咸水。

同時，有學(xué)者［15］通過研究提出了利用δ13C和δ18O來區(qū)分海相碳酸鹽巖和淡水碳酸鹽巖的經(jīng)驗公式：Z=2.048（δ13CPDB+50）+0.498（δ18OPDB+50），當(dāng)Z值大于120‰時，被認(rèn)為是海相碳酸鹽巖，小于120‰時，屬于淡水環(huán)境。通過計算可以看出，老羅村組Z值總體大于120‰，均值為121.1‰，表現(xiàn)為咸水環(huán)境；麻地山組Z值總體小于120‰，但其底部存在小幅度的鹽度波動，局部范圍內(nèi)大于120‰，而均值為115.9‰，屬于淡水環(huán)境；安寧組Z值總體小于120‰，均值為111.7‰，表現(xiàn)為淡水環(huán)境。

在古鹽度的分析中，同樣有學(xué)者［1617］利用地球化學(xué)指標(biāo)來進行判斷，包括Walker“相當(dāng)硼”、Couch古鹽度、Sr/Ba值以及B/Ga值等。各項指標(biāo)對古鹽度的指示均存在一定的差異，其中以B/Ga值表現(xiàn)為較好的指示意義，二者比值小于2為淡水微咸水環(huán)境，2～6之間為半咸水環(huán)境，大于6為咸水環(huán)境。本次選用微量元素B/Ga值（圖6）進行分析，老羅村組B/Ga值區(qū)間為4.77～10.21，平均值為6.94，僅底部2—6層數(shù)值偏小，小于6，從6層開始至9層呈階梯狀上升，最高可達10.21，9層頂部至12層B/Ga值又逐漸降低，表明以咸水湖為主；麻地山組B/Ga值位于4.49～6.67之間，平均值為5.31，其底部銜接老羅村組頂部的變化趨勢，從13層至14層B/Ga值呈逐漸降低的趨勢，在14層底部由咸水湖轉(zhuǎn)為半咸水湖，15—22層則表現(xiàn)較為平穩(wěn)；而安寧組B/Ga值位于4.07～5.32之間，平均值4.75，23—40層均無明顯變化，僅在26—30層發(fā)生小幅度波動，為半咸水湖。

據(jù)上所述，祿豐地區(qū)中—晚侏羅世由最初的老羅村組開始湖水鹽度先是逐步升高，由半咸水湖向咸水湖轉(zhuǎn)變，其鹽度在中上部達到峰值，而后開始逐步降低，至麻地山組鹽度發(fā)生強烈變化，由咸水湖變?yōu)榘胂趟诼榈厣浇M下部存在局部的鹽度升高，自其中下部至安寧組均表現(xiàn)為半咸水環(huán)境。

3.3" 古溫度

封閉咸水湖泊中水體滯留時間相對較長，而且受到蒸發(fā)作用的影響，所以根據(jù)“緯度效應(yīng)”計算出的大氣降水δ18O值并不能準(zhǔn)確代表古封閉湖泊的δ18O值。因此，利用碳氧同位素值計算古溫度的經(jīng)驗公式不可取。本次采用微量元素Sr質(zhì)量分?jǐn)?shù)對祿豐地區(qū)古溫度進行恢復(fù)［18］，計算公式為：

w（Sr）=2578-80.8T。

式中：w（Sr）為樣品中微量元素Sr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；T為古溫度。通過計算得出老羅村組T為23.6～30.4 ℃，平均溫度為28.3 ℃，從2層至12層溫度呈

逐漸降低的趨勢，在12層頂部（即老羅村組與麻地山組界線）達到最低，為23.6 ℃；麻地山組T為26.32～30.85 ℃，平均值為29.49 ℃，其中麻地山組底部13—14層溫度波動劇烈，發(fā)生短期的冷熱交替之后溫度迅速回升，升至30.85 ℃，幅度達7.22 ℃，而后溫度趨于穩(wěn)定，在30 ℃左右浮動；安寧組T為28.39～30.73 ℃，平均值30.07 ℃，總體保持平穩(wěn)，在26—36層溫度發(fā)生小幅度頻繁波動，呈鋸齒狀（圖6）。

3.4" 氧化還原環(huán)境

沉積物中的U、Th、V、Cr、Ni、Co等氧化還原敏感元素對沉積環(huán)境的氧化還原性質(zhì)具有較好的指示意義，通過這些元素在沉積物巖中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或比值可以重建氧化還原狀態(tài)［19］。其中U/Th值和V/Cr值作為可靠指標(biāo)被廣泛應(yīng)用于古水體氧化還原環(huán)境的判別中。在氧化環(huán)境中，U元素常以U6+溶解于水體中，從而導(dǎo)致其在沉積物中虧損，Th則以Th4+價態(tài)不溶于水，V元素在缺氧還原環(huán)境下易在沉積物中富集。據(jù)前人研究，U/Th值大于1.25或V/Cr值大于4.25，指示水體為缺氧還原環(huán)境，U/Th值位于0.75～1.25之間或V/Cr值位于2.00～4.24之間，指示貧氧環(huán)境，U/Th值小于0.75或V/Cr值小于2.00則指示氧化環(huán)境［2022］。

根據(jù)數(shù)據(jù)計算結(jié)果，老羅村組和麻地山組U/Th值均遠小于0.75，老羅村組U/Th值為0.17～0.63，平均值為0.25，總體保持平穩(wěn)，其中在5層頂部、8層和9層中部發(fā)生小幅度的氧化環(huán)境減弱；麻地山組U/Th值為0.16～0.35，平均值為0.21，保持更為穩(wěn)定的氧化環(huán)境；安寧組U/Th值為0.18～1.03，平均值為0.34，安寧組雖然在24—36層發(fā)生了多頻次環(huán)境波動，但幅度不大，僅在24層和27層達到弱還原環(huán)境狀態(tài)，但總體均表現(xiàn)為氧化環(huán)境（圖6）。而3個組的V/Cr值均小于2（圖6），同樣指示為氧化環(huán)境，其數(shù)值曲線與U/Th值具有較為一致的變化特征。

3.5" 干濕環(huán)境

3.5.1" 化學(xué)蝕變指數(shù)（ICA）

化學(xué)蝕變指數(shù)作為氣候敏感性指標(biāo)被廣泛應(yīng)用于古氣候變化的研究中，常用于反映沉積物化學(xué)風(fēng)化程度與溫濕度之間的關(guān)系，而陸地化學(xué)風(fēng)化作用則主要受控于溫度和濕度，當(dāng)氣候由干冷向暖濕轉(zhuǎn)變時，化學(xué)風(fēng)化作用顯著增強。前人［2325］通過研究給出了定量分析化學(xué)蝕變作用強度的計算公式：

ICA=x（Al2O3）/（x（Al2O3）+ x（CaO*） ＋x（Na2O）+x（K2O））×100%。

式中：x為摩爾分?jǐn)?shù)；x（CaO*）表示硅酸鹽中CaO的摩爾分?jǐn)?shù)。對于x（CaO*）的計算和矯正，一般采用McLennan等［23］提出的公式：x（CaO*）=x（CaO）-（10/3x（P2O5）），當(dāng)矯正后的x（CaO）＜x（Na2O），采用x（CaO）作為x（CaO*），反之則采用x（Na2O）作為x（CaO*）。當(dāng)沉積物經(jīng)歷過強烈的化學(xué)風(fēng)化作用，其ICA值位于80～100之間，代表炎熱潮濕的熱帶氣候環(huán)境；當(dāng)經(jīng)歷中等風(fēng)化過程，其ICA值位于65～80之間，代表溫暖濕潤的氣候環(huán)境；當(dāng)沉積物經(jīng)歷了較弱的化學(xué)風(fēng)化過程，ICA值位于50～65之間時，指示寒冷干燥的氣候環(huán)境。

通過計算（圖6）可以看出：老羅村組ICA值位于67.0～78.0之間，平均值為71.0，2—5層無明顯波動，從5層頂部開始突然上升至78.0，而后在6—8層逐漸降低，9—12層則趨于穩(wěn)定；麻地山組ICA值位于62.5～75.5之間，平均值為70.6，其中在13—18層波動劇烈，甚至于13層底部和14層頂部小于65，達到相對寒冷干燥環(huán)境，19—22層呈鋸齒狀小幅度波動；安寧組ICA值位于68.4～75.1之間，平均值為72.6，總體呈鋸齒狀小幅度波動，為溫暖濕潤型。由于陸相地層ICA指標(biāo)主要由溫度和濕度兩個因素控制，對于溫度和濕度在其中各自發(fā)揮的作用需要辯證看待，侏羅紀(jì)為溫室地球氣候環(huán)境，祿豐地區(qū)侏羅紀(jì)中—晚期處于中低緯度地區(qū)［25］，且本次研究該時期氣溫均遠大于10 ℃，具有明顯波動，故濕度變化為影響ICA指標(biāo)的主要因素。老羅村組自下而上呈鋸齒狀逐漸減小的趨勢，表明氣候整體屬于相對濕潤型，但逐漸向干燥型過渡，在老羅村組與麻地山組界線處發(fā)生突變，而后氣溫迅速回升，在麻地山組底部發(fā)生多次干燥與濕潤的氣候交替，麻地山組中下部至安寧組結(jié)束，氣候總體較為平穩(wěn)，屬于濕潤型。由于ICA值反映的是源區(qū)化學(xué)風(fēng)化強度，受沉積物搬運時間影響，反映氣候條件具有一定的滯后性［26］，因此在15—18層還存在一定的波動性。

3.5.2 ""Sr/Cu值

Lerman［27］建立的Sr/Cu值與沉積時期古氣候的對應(yīng)關(guān)系指出，當(dāng)Sr/Cu值介于1～10之間，表明成巖氣候濕潤，大于10則為相對干旱的氣候。通過計算分析，Sr/Cu值與ICA指標(biāo)演化趨勢具有明顯的一致性（圖6）。中侏羅統(tǒng)老羅村組Sr/Cu值為1.08～36.16，平均值為15.92，其中2—5層無明顯波動，Sr/Cu值保持在4.50～7.82之間，為濕潤氣候，6層底部開始發(fā)生突變，Sr/Cu值急劇升高，6—12層波動劇烈，呈逐漸升高的趨勢，最高達36.16，總體氣候呈干濕交替，自下而上Sr/Cu值逐漸升高，表明氣候趨于干旱；麻地山組Sr/Cu值為0.18～26.54，平均值為0.64，進入麻地山組氣候再次發(fā)生突變，由干旱突然轉(zhuǎn)為濕潤氣候，并在13—14層發(fā)生較為強烈的干濕交替，15—22層則保持較為穩(wěn)定的濕潤氣候；安寧組Sr/Cu值為1.53～10.78，平均值為4.81，該組在23—32層保持較為穩(wěn)定的濕潤氣候，期間發(fā)生極小幅度的波動，33層開始逐漸向干旱氣候轉(zhuǎn)變，并在39層達到干旱狀態(tài)。

4" 討論

4.1" 川街盆地氣候變化特征

根據(jù)上述測試結(jié)果的分析可以看出，Sr溫度計和ICA值很好地反映了滇中川街地區(qū)中—晚侏羅世氣溫變化特征。中侏羅世開始?xì)鉁爻手饾u下降的趨勢，在中侏羅世卡洛中期達到最低，隨之而來的環(huán)境也變得異常干燥，湖泊鹽度升高，由半咸水湖轉(zhuǎn)為咸水湖，長時間的降溫之后在卡洛晚期溫度驟然回升，并具有較強烈的氣溫波動，同時伴隨著干濕交替，但如此快速變化的氣候環(huán)境并未持續(xù)太長時間。進入晚侏羅世，氣溫恢復(fù)到較高的水平，并一直以較為穩(wěn)定的狀態(tài)持續(xù)到晚侏羅世晚期，期間環(huán)境也屬于溫暖濕潤型，湖泊狀態(tài)為穩(wěn)定的半咸水湖。據(jù)此可以將川街盆地中晚侏羅世氣候演化分為3個階段。

Ⅰ階段（巴通期—卡洛夫期早期）：為老羅村組沉積期，湖泊封閉性好，為咸水湖，且水體鹽度逐漸升高，U/Th值位于0.19～0.62之間，平均值為0.28，小于0.75，V/Cr值位于0.50～1.60之間，平均值為1.21，小于2.00，氧化還原環(huán)境雖然呈小幅度的波動，但總體表現(xiàn)為較強的氧化環(huán)境，氣溫呈降低趨勢，并在其頂部達到最低，氣候則為干旱型。該沉積期整體表現(xiàn)為氣候由相對濕潤向干燥的轉(zhuǎn)變，并且在此期間伴隨著頻繁的干濕交替。由于溫度的降低以及氣候持續(xù)干燥，化學(xué)風(fēng)化蝕變減弱，碳酸鹽巖發(fā)育期無良好的陸源碎屑供給，加之湖泊水體供給不足，導(dǎo)致蒸發(fā)量遠大于供給量，從而導(dǎo)致湖泊鹽度持續(xù)增高。

Ⅱ階段（卡洛夫期中—晚期）：為麻地山組底部沉積期，該時期湖泊封閉性較差，湖泊為咸水湖半咸水湖，化學(xué)風(fēng)化蝕變相對較弱，U/Th值位于0.16～0.33之間，平均值為0.21，小于0.75，V/Cr值位于0.87～1.85之間，平均值為1.18，小于2.00，氧化還原環(huán)境無明顯變化，顯示為較強的氧化環(huán)境。此階段氣候波動極為頻繁，干濕交替明顯，隨著氣溫的快速回升，氣候迅速回暖，由干燥轉(zhuǎn)為濕潤型。暖濕氣候下，隨著降水量的增加，湖泊水體供給量高于蒸發(fā)量，但是由于氣候波動頻繁，湖泊在咸水與半咸水之間轉(zhuǎn)換。

Ⅲ階段（牛津期—提塘期）：為麻地山組中下部至安寧組頂部沉積期，湖泊封閉性進一步減弱，鹽度降低，為半咸水湖，化學(xué)風(fēng)化蝕變進一步加強，氣候更加濕潤，氧化還原環(huán)境卻發(fā)生較為強烈的波動，有間斷的還原環(huán)境，表明該時期湖泊存在短期的水體加深。該階段氣候整體趨于穩(wěn)定，總體保持相對溫暖濕潤的環(huán)境。

侏羅紀(jì)是地質(zhì)歷史上典型的溫室時期，高體積分?jǐn)?shù)的CO2是現(xiàn)今體積分?jǐn)?shù)的數(shù)倍之高，氣溫更是高于現(xiàn)今5～10 ℃［25］，許多學(xué)者認(rèn)為這一階段全球缺乏大規(guī)模的冰川作用。即使如此，該時期同樣發(fā)生過多次劇烈的氣候波動事件，前人［28］研究認(rèn)為，中侏羅世晚期，即巴通期開始全球發(fā)生過一次重要的氣候轉(zhuǎn)變，氣候逐漸升高并趨于干旱化，在中國北方表現(xiàn)為由前期的溫暖潮濕型向干旱炎熱型轉(zhuǎn)變，南方則進一步干熱化。根據(jù)鄧勝徽等［28］對中國侏羅紀(jì)古氣候的分區(qū)，祿豐地區(qū)中侏羅世晚期仍屬于熱帶亞熱帶干旱氣候區(qū)，氣候以炎熱干旱為主。但是隨著近年來穩(wěn)定同位素等的研究，有越來越多的證據(jù)指出，在中侏羅世晚期存在一次全球性的降溫事件。來自中—低緯度地區(qū)的多個氧同位素研究顯示，進入中侏羅世，氣溫降低，轉(zhuǎn)為相對寒冷階段，晚侏羅世氣溫有所回升，進入相對溫暖階段，特別是在中—晚侏羅世卡洛夫期牛津期界線附近，氣溫驟降，溫度達到最低，該事件被稱為中—晚侏羅世過渡期寒冷事件（即MLJT事件）。周敏等［25］通過對四川盆地侏羅系紅層中的CO2體積分?jǐn)?shù)研究也指出，中侏羅世巴通期—卡洛夫期CO2體積分?jǐn)?shù)均值為760×10-6，是侏羅紀(jì)CO2體積分?jǐn)?shù)最低的時期之一（CO2體積分?jǐn)?shù)高低變化與海洋表層溫度的升降大體一致）。結(jié)合本次地球化學(xué)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，在老羅村組與麻地山組界線處，即中侏羅世卡洛夫期識別出一次降溫事件。該事件對應(yīng)著中侏羅世過渡寒冷事件，中侏羅世晚期由于地域因素的差異，不同地區(qū)氣候演變可能具有差異性。在四川、云南等地的陸相紅層中，中侏羅世晚期氣候依然存在階段性的溫涼氣候，其變化特征與全球性的氣溫降低較為吻合。這一階段的存在表明，侏羅紀(jì)溫室地球氣候并非“一熱到底”，而是存在氣候的快速波動以及短暫的降溫事件，這一階段不僅在海相地層中有明顯的記錄，陸相地層中同樣存在很好的對應(yīng)性。

4.2" 氣候變化對生物生存環(huán)境的影響

根據(jù)前人［29］在祿豐地區(qū)生物地層方面的研究，中侏羅統(tǒng)老羅村組中化石種類較為豐富，主要類型有脊椎動物、魚鱗、介形蟲、雙殼類及輪藻。

楊鐘健［30］在滇中地區(qū)發(fā)現(xiàn)中國的第一類弓鮫魚類化石——后甸弓鮫，主要分布于中侏羅統(tǒng)老羅村組，適合生活于內(nèi)陸湖盆較為廣闊的水體。后甸弓鮫類軟骨魚的發(fā)現(xiàn)，表明當(dāng)時的川街盆地和楚雄大盆地之間在某一階段是存在水體相互連通的［31］。介形蟲類Darwinula sarytirmenensis-D.impudica-D.lufengensis組合帶在老羅村組的紫紅色粉砂質(zhì)泥巖及灰?guī)r中廣泛發(fā)育，化石數(shù)量極為豐富，且屬性單一，均為Darwinula，屬于淺水型半咸水環(huán)境的厚殼型介形類。輪藻類則以Aclistochara abshirira-A.maansharnensis-A.karierica組合為特征，其中以Aclistochara屬占絕對優(yōu)勢，常見于清澈、安靜的淺水環(huán)境［29］，同時大量出露的分散魚鱗化石，表明其為搬運的結(jié)果。

結(jié)合本次對中—晚侏羅世氣候演變特征的研究，中侏羅世早期氣候還處于相對濕潤的狀態(tài)，隨著暴雨期河水的上漲，匯入湖盆的水量增大，連通了川街盆地與楚雄大盆地之間的通道，使得大量生物可以在兩方水體之間生存，一部分生物從楚雄盆地流入川街盆地。到中侏羅世中、晚期，隨著氣候的急劇變化，陸相環(huán)境已經(jīng)變得異常干旱，持續(xù)高強度的水體蒸發(fā)導(dǎo)致湖平面下降，川街盆地水體面積減少，湖盆之間不再連通，同時也造成了湖水鹽度的快速升高。由于生存環(huán)境的急劇變化，原有的中侏羅世陸相湖泊面貌的后甸弓鮫類、大部分介形蟲、雙殼類及輪藻已無法適應(yīng)新的生活環(huán)境，導(dǎo)致生物集群的快速死亡，隨著遺體的腐爛，加之暴雨期河流的搬運、沉積和快速埋藏，最終形成了川街盆地如今的生物埋藏特征。到晚侏羅世早期，僅存在少量的葉肢介及介形蟲類。

5" 結(jié)論

1）川街盆地中—晚侏羅世氣候變化經(jīng)歷了3個階段：階段Ⅰ（降溫期），湖泊為封閉性較好、鹽度逐漸升高的咸水湖，該時期氣候由相對濕潤轉(zhuǎn)為干燥，氣溫總體較高，從早期到晚期表現(xiàn)為溫度逐漸降低的趨勢；階段Ⅱ（波動期），湖泊封閉性減弱，為咸水半咸水湖，該階段氣候由干燥向相對濕潤氣候轉(zhuǎn)變，溫度回升，但氣候波動劇烈，干濕交替頻繁；階段Ⅲ（穩(wěn)定期），湖泊封閉性進一步減弱，為半咸水湖泊，氣候總體趨于穩(wěn)定，為濕潤型氣候。

2）祿豐地區(qū)川街盆地陸相紅層麻地山組下部識別出中—晚侏羅世過渡期寒冷事件（即MLJT事件），為中生代溫室地球氣候環(huán)境研究和西南地區(qū)陸相紅層的對比研究提供了重要參考。

3）中侏羅世早中期相對濕潤的氣候帶來豐沛的水量，連通了楚雄盆地與川街盆地；晚期極度干旱的環(huán)境致使生物快速死亡，生物骨骼等隨著暴雨期河流的搬運快速埋藏，形成了如今川街盆地的生物埋藏特征。

參考文獻（References）：

［1］" 譚富文，王劍，王小龍，等.羌塘盆地雁石坪地區(qū)中—晚侏羅世碳、氧同位素特征與沉積環(huán)境分析［J］.地球?qū)W報，2004，25（2）：119126.

Tan Fuwen， Wang Jian， Wang Xiaolong， et al. Analysis of Carbon and Oxygen Isotope Composition and Sedimentary Environment of the Yanshiping Area of the Qiangtang Basin in Middle-Late Jurassic［J］.Acta Geoscientica Sinica，2004，25（2）：119126.

［2］" 曹珂，李祥輝，王成善，等.四川廣元地區(qū)中侏羅世—早白堊世粘土礦物與古氣候［J］.礦物巖石，2010，30（1）：4146.

Cao Ke， Li Xianghui， Wang Chengshan， et al. ClayMinerals of the Middle Jurassic-Lower Cretaceous in the Guangyuan Area， Northern Sichuan： Implications to Paleoclimate［J］. Journal of Mineralogy and Petrology，2010，30（1）：4146.

［3］" 梁斌，王全偉，闞澤忠.四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組鈣質(zhì)結(jié)核的碳、氧同位素特征［J］.礦物巖石，2007，27（2）：5458.

Liang Bin， Wang Quanwei， Kan Zezhong. Carbon and Oxygen Isotopic Compositions of Carbonate Nodule in the Shaximiao Formation of the Middle Jurassic， Sichuan Basin［J］.Journal of Mineralogy and Petrology，2007，27（2）：5458.

［4］" 梁文君，肖傳桃，肖凱，等.藏北安多晚侏羅世古環(huán)境、古氣候與地球化學(xué)元素關(guān)系研究［J］.中國地質(zhì)，2015，42（4）：10791091.

Liang Wenjun， Xiao Chuantao， Xiao Kai， et al. The Relationship of Late Jurassic Paleoenvironment and Paleoclimate with Geochemical Elements in Amdo Country of Northern Tibet［J］. Geology in China，2015，42（4）：10791091.

［5］" 陳曉慧，曾建理，張廷山，等.川東北地區(qū)中侏羅世新田溝期古氣候波動的地球化學(xué)響應(yīng)［J］.地質(zhì)學(xué)報，2019，93（12）：32233238.

Chen Xiaohui， Zeng Jianli， Zhang Tingshan， et al. Geochemical Response to Paleoclimate Fluctuation During Xintiangou Period （Middle Jurassic）， Northeastern Sichuan［J］. Acta Geologica Sinica，2019，93（12）：32233238.

［6］" 方曉思，趙喜進，盧立伍，等.云南首次發(fā)現(xiàn)晚侏羅世馬門溪龍化石［J］.地質(zhì)通報，2004，23（9/10）：10051011.

Fang Xiaosi， Zhao Xijin， Lu Liwu， et al. Discovery of Late Jurassic Mamenchisaurus in Yunnan，Southwestern China［J］.Geological Bulletin of China，2004，23（9/10）：10051011.

［7］" 盧立伍，靳悅高，方曉思.云南祿豐中侏羅世弓鮫（軟骨魚類）化石新材料［J］.地質(zhì)通報，2005，24（2）：145148.

Lu Liwu， Jin Yuegao， Fang Xiaosi. A Revision of Middle Jurassic Hybodus Houtienensis Young （Chondrichthyes： Hybodontidae） from Yunnan［J］.Geological Bulletin of China， 2005，24（2）：145148.

［8］" Young G C. On Two New Fossil Fishes from Southwestern China［J］. Bull Geol Soc China，1941，21：9196.

［9］" 董枝明.中國恐龍研究的新進展［J］.化石，2008（3）：2324.

Dong Zhiming. New Progress in the Study of Dinosaurs in China［J］. Fossil，2008（3）：2324.

［10］" 王國付，潘世剛，李俊，等.云南楚雄盆地東南緣安龍堡下侏羅統(tǒng)含恐龍化石地層的時代厘定［J］.地層學(xué)雜志，2019，43（4）：432441.

Wang Guofu， Pan Shigang， Li Jun， et al. Revision of the Lower Jurassic Dinosaur-Bearing Horizons in Anlongbao of Southeastern Chuxiong Basin， Yunnan Province，China［J］. Journal of Stratigraphy，2019，43（4）：432441.

［11］" 曾文濤，劉桂春，馬進華，等.楚雄盆地西緣下侏羅統(tǒng)馮家河組震積巖特征及其地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)通報，2018，37（11）：19972006.

Zeng Wentao， Liu Guichun， Ma Jinhua， et al. Characteristics and Geological Significance of Seismites in the Lower Jurassic Fengjiahe Formation in Western Chuxiong Basin［J］. Geological Bulletin of China，2018，37（11）：19972006.

［12］" 張桓，陳亞軍，伍宏美，等.火山噴發(fā)間歇期沉積巖層古沉積環(huán)境的地球化學(xué)示蹤與判別［J］.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2023，53（5）：14171436.

Zhang Huan， Chen Yajun， Wu Hongmei， et al. Geochemical Tracing and Discrimination of Paleosedimentary Environment of Sedimentary Rock Intercalation During Volcain Eruption Intervals［J］. Journal of Jilin University （Earth Science Edition），2023，53（5）：14171436.

［13］" Bandyopadhyay S， Gillette D D， Ray S， et al. Osteology of Barapasaurus Tagorei （Dinosauria：Sauropoda） from the Early Jurassic of India［J］. Palaeontology，2010，53（3）：533569.

［14］" 沈立建，劉成林，王立成.云南蘭坪盆地古近系云龍組上段沉積環(huán)境研究：來自碳、氧同位素的證據(jù)［J］.地球?qū)W報，2016，37（3）：301306.

Shen Lijian， Liu Chenglin， Wang Licheng. A Study of the Sedimentary Environment of the Upper Member of the Paleogene Yunlong Formation in Lanping Basin， Yunnan Province： Evidence from Carbon and Oxygen Stable Isotopes［J］.Acta Geoscientica Sinica，2016，37（3）：301306.

［15］" Keith M L， Weber J N. Carbon and Oxygen Isotopic Composition of Selected Limestones and Fossils［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，1964，28（10/11）：17871816.

［16］" 張秀蓮.碳酸鹽巖中氧、碳穩(wěn)定同位素與古鹽度、古水溫的關(guān)系［J］.沉積學(xué)報，1985，3（4）：1730.

Zhang Xiulian. Relationship Between Carbon and Oxygen Stable Isotope in Carbonate Rocks and Paleosalinity and Paleotemperature of Seawater［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1985，3（4）：1730.

［17］" 孫立廣，謝周清，趙俊琳.南極阿德雷島湖泊沉積物Sr/Ba與B/Ga比值特征［J］.海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2000，20（4）：4346.

Sun Liguang， Xie Zhouqing， Zhao Junlin. The Characteristics of Sr/Ba and B/Ga Ratios in Lake Sediments on the Ardley Peninsula，Maritime Antarctic［J］. Marine Geology amp; Quaternary Geology，2000，20（4）：4346.

［18］" 王換玲. 鄂爾多斯盆地馬家溝組碳酸鹽巖碳氧同位素特征及古環(huán)境意義［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2021.

Wang Huanling.Carbon and Oxygen Isotopic Characteristics and Paleoenvironmental Significance of Majiagou Formation Carbonate Rocks，Ordos Basin［D］.Beijing：China University of Geosciences（Beijing），2021.

［19］" Meng Q T，Liu Z J，Bruch A A，et al. Palaeoclimatic Evolution During Eocene and Its Influence on Oil Shale Mineralization， Fushun Basin，China［J］. Journal of Asian Earth Sciences，2012，45：95105．

［20］" 胡俊杰，馬寅生，王宗秀，等.地球化學(xué)記錄揭示的柴達木盆地北緣地區(qū)中—晚侏羅世古環(huán)境與古氣候［J］.古地理學(xué)報，2017，19（3）：480490.

Hu Junjie， Ma Yinsheng， Wang Zongxiu， et al. Palaeoenvironment and Palaeoclimate of the Middle to Late Jurassic Revealed by Geochemical Records in Northern Margin of Qaidam Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2017，19（3）：480490.

［21］" Wang Zhongwei， Fu Xiugen， Feng Xinglei， et al. Geochemical Features of the Black Shales from the Wuyu Basin，Southern Tibet：Implications for Palaeoenvironment and Palaeoclimate［J］.Geological Journal，2017，52：282297.

［22］" Hatch J R， Leventhal J S. Relationship Between Inferred Redox Potential of the Depositional Environment and Geochemistry of the Upper Pennaylvanian （Missourian） Stark Shale Member of the Dennis Limestone， Wabaunsee County， Kansas， USA［J］. Chemical Geology，1994，99（1/2/3）：6582.

［23］" McLennan S M. Weathering and Global Denudation［J］. Journal of Geology，1993，101（2）：295303.

［24］" Nesbitt H W， Young G M. Early Proterozoic Climates and Plate Motions Inferred from Major Element Chemistry of Lutites［J］. Nature，1982， 299：715717.

［25］" 周敏，李祥輝，王旌羽.四川盆地東北中晚侏羅世沉積環(huán)境與古氣候［J］.沉積學(xué)報，2024，42（3）：10031015.

Zhou Min， Li Xianghui， Wang Jingyu. Sedimentary Environments and Paleoclimate of the Middle-Upper Jurassic in the Northeastern Sichuan Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2024，42（3）：10031015.

［26］" 李明龍，陳林，田景春，等.鄂西走馬地區(qū)南華紀(jì)古城期—南沱早期古氣候和古氧相演化：來自細(xì)碎屑巖元素地球化學(xué)的證據(jù)［J］.地質(zhì)學(xué)報，2019，93（9）：21502170.

Li Minglong， Chen Lin， Tian Jingchun， et al. Paleoclimate and Paleo-Oxygen Evolution During the Gucheng Period-Early Nantuo Period of Nanhua System in the Zouma Area，West Hubei：Evidence from Elemental Geochemistry of Fine Clastic Rocks［J］. Acta Geologica Sinica，2019，93（9）：21502170.

［27］" Lerman A. Lakes Chemistry and Geology Physics［M］.Beijing：Geological Publishing House，1989：1318.

［28］" 鄧勝徽，盧遠征，趙怡，等.中國侏羅紀(jì)古氣候分區(qū)與演變［J］.地學(xué)前緣，2017，24（1）：106142.

Deng Shenghui， Lu Yuanzheng， Zhao Yi， et al. The Jurassic Palaeoclimate Regionalization and Evolution of China［J］. Earth Science Frontiers，2017，24（1）：106142.

［29］" 方曉思，李佩賢，張志軍，等.滇中侏羅紀(jì)紅層［M］.北京：地質(zhì)出版社，2008：1111.

Fang Xiaosi， Li Peixian， Zhang Zhijun， et al. Jurassic Red Beds in Central Yunnan［M］. Beijing：Geological Publishing House，2008：1111.

［30］" 楊鐘健.中國古生物志：祿豐蜥龍動物群：新丙種［M］. 北京：科學(xué)出版社，1951： 194.

Yang Zhongjian. Paleontology of China：

Lufeng Sauropod Fauna：

New Species C［M］. Beijing： Science Press，1951：194.

［31］" 孫柏東，王偉，劉軍平，等.滇中川街盆地中侏羅世弓鮫（軟骨魚類）化石新材料［J］.地質(zhì)通報，2018，37（11）：19911996.

Sun Baidong， Wang Wei， Liu Junping， et al. New Fossil Materials of Hybodus （Chondrichthyes） in the Middle Jurassic Found in Chuanjie Basin of Central Yunnan Province［J］. Geological Bulletin of China，2018，37（11）：19911996.