代世峰教授团队获得了煤的首个锶同位素年龄,并发现了自然界中沉积最慢的煤层

发布者:刘裕国(2019-10-15)

近日,能源领域国际著名期刊International Journal of Coal Geology在线发表了代世峰教授团队最新研究成果。该研究获得了煤的首个锶同位素年龄,并发现了自然界中沉积最慢的煤层。

云南弥勒盆地发育于特提斯海北端。在泥炭堆积阶段,研究区受印度-欧亚板块碰撞,导致了长距离转换断层的形成和发育,致使南中国海的海水沿此断层侵入到弥勒盆地的泥炭中,在弥勒中新世巨厚(平均厚度27米)褐煤中形成了海水入侵的历史记录(如同生石膏)。

该研究巧妙利用了煤中由海水形成的石膏中的锶的同位素87Sr/86Sr0.708350-0.708591)所对应的形成年龄(22.25-18.27百万年),推断出了泥炭的堆积经历了4.6百万年(Ma),这是迄今为止煤的首个同位素年龄。根据该年龄,推断出每厘米煤层大约经历了1700年形成时间;按照泥炭转变为褐煤的压缩比,泥炭每年的堆积厚度为0.012毫米,这是自然界中迄今发现的沉积速率最慢的煤层。

该研究成果对研究区域地质历史演化具有重要的意义。根据该研究,从泥炭开始堆积的18.27百万年前的海平面到目前煤盆地1350米的海拔高度,地壳的上升速率为0.074 毫米/年。该研究获得锶同位素所指示的地质历史时间和印度-欧亚板块碰撞、特提斯海关闭的时间相吻合,为区域地质历史演化提供了重要的煤地质学数据。

由于受海水影响的泥炭(滨海盐沼)在全球广泛分布(例如从北冰洋地区的阿拉斯加和西伯利亚到新西兰和南美的巴塔哥尼亚均有分布),红树林在赤道附近和低纬度的滨海区也广泛发育,该研究提供的锶同位素的历史记录,为研究这些地区的地质演化提供了新的思路和新的方法。

该成果由英国自然历史博物馆Baruch Spiro研究员、我校刘晶晶、代世峰为该文的共同第一作者,代世峰为通讯作者,中国矿业大学为第一完成单位。该研究受国家自然科学基金项目(4142010400141902164)111计划(B17042)和教育部创新团队共同资助(编号IRT_17R104)。文章链接:Spiro, B., Liu, J., Dai, S.*, Zeng, R., Large, D., French, D., 2019. Marine derived 87Sr/86Sr in coal, a new key to geochronology and palaeoenvironment: elucidation of the India-Eurasia and China-Indochina collisions in Yunnan, China. Int. J Coal Geol. https://doi.org/10.1016/j.coal.2019.103304

云南弥勒褐煤中锶的同位素数据

云南弥勒褐煤中的同生石膏