2. 吉林省油页岩与共生能源矿产重点实验室, 长春 130061
2. Key Laboratory of Oil Shale and Coexistent Energy Minerals of Jilin Province, Changchun 130061, China
0 引言
全球气候变化及温室效应是当今国际关注的一个重点问题，其中陆相气候演化已经成为国际地球环境系统研究的重要参考。白垩纪是地质史上的一个特殊时期，曾发生过许多重大的地质事件，如大洋缺氧事件、生物大绝灭事件、大规模火山作用等。同时白垩纪也是地质历史时期温室效应最具有代表性的时期，植物是生态系统的重要组成部分，对温室气候具有积极的响应作用。因此，白垩纪孢粉变化特征的研究将为探究古气候演化提供重要的参考[1-5]。
银额盆地地处欧亚大陆中心、巴丹吉林沙漠西侧。研究区位于银额盆地东北部，主要发育下白垩统巴音戈壁组(K1b)、上白垩统乌兰苏海组(K2w)和第四系(Q)[6]。本次研究的目的层段为下白垩统巴音戈壁组上段(K1b2)，主要为一套记载气候演化的湖相细粒沉积，是开展陆相古气候研究的重要载体。
近年来越来越多的学者对银额盆地古气候进行分析，有学者通过地球化学数据判定其为干热、温湿交替过渡性气候，或通过孢粉定性地判定巴音戈壁组整体为干热的气候环境[7-9]。本文将在前人研究的基础上，利用孢粉定量恢复古气候演化过程，并建立其与有机质富集及高品质油页岩发育条件之间的关系，以期对今后白垩纪陆相古气候阶段划分和有机质富集条件研究提供一定的理论依据。
1 区域地质背景 1.1 研究区地质概况银额盆地位于内蒙古自治区西部，东与狼山—廿乌山相连，南与雅布赖山邻接，西与北大山交界，北部毗邻中蒙边界(图 1)，东西长约700 km，南北宽75~225 km。地处塔里木、西伯利亚、哈萨克斯坦和华北板块拼接部位，面积约为12×104 km2[9]。盆地大致经历了4个演化阶段：三叠纪—早中侏罗世扭张拉分断陷、晚侏罗世挤压抬升剥蚀、早白垩世伸展裂谷和晚白垩世—古近纪沉降坳陷[9]。
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| 图 1 银额盆地地质图 Fig. 1 Geological map of Yin'e basin |
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盆地以中元古界和古生界的变质岩、千枚岩、石英片岩和花岗岩等为基底, 沉积盖层为中生界的砂岩、泥岩、页岩等。研究区巴格毛德位于银额盆地东北部楚鲁隆起内，主要发育的白垩纪地层有下白垩统巴音戈壁组和上白垩统乌兰苏海组。下白垩统巴音戈壁组是一套灰色砂岩，泥质砂岩，棕色、深灰色泥岩和油页岩，及灰、灰褐色砾岩夹砂砾岩。巴音戈壁组可划分为2个岩性段：下段为砂砾岩、灰色页岩、泥岩、砂岩夹薄层油页岩；上段为深灰、黑灰色油页岩, 粉砂质泥岩, 钙质泥岩及页岩, 细砂岩, 泥质灰岩[9-10]。
1.2 取样钻井及岩性特征本次研究样品取自钻井ZK1-5，该井位于银额盆地巴格毛德地区东北部，完钻井深236.33 m，钻遇地层自下而上为下白垩统巴音戈壁组下段、下白垩统巴音戈壁组上段和第四系。巴音戈壁组下段岩性主要为灰绿色含砾泥岩，砾石呈次棱角状，钻遇厚度约10.3 m，未见底；巴音戈壁组上段厚约218.0 m，下部为油页岩段，上部偶见薄层油页岩，该段岩性主要为灰色泥岩、灰黑色油页岩、灰白色粉砂质泥岩和薄层灰白色泥灰岩交替发育；顶部为第四系残破积层，主要由黄色砂及砾石组成，厚约8.0 m[6, 10]。
本次针对ZK1-5井目的层进行了详细的岩心观察描述及取样分析。根据垂向上岩性组合、含有物及原生构造等特征，开展了沉积相分析(图 2)。研究区主要发育湖泊相，进一步识别出半深湖—深湖及泥质浅湖微相。岩石类型多为灰黑色粉砂质泥岩及深灰色油页岩。发育块状层理、水平层理，可见有叶肢介化石、双壳类化石和植物茎干等。
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| 图 2 银额盆地巴音戈壁组ZK1-5井沉积-层序综合柱状图 Fig. 2 Sediment-sequence comprehensive column of Well ZK1-5 in Bayingebi Formation, Yin'e basin |
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本次孢粉分析的岩心样品取自钻井ZK1-5，取样10个，深度范围为109.8~162.94 m，样品间距为3.2~31.82 m，用于分析的单份样品质量为34.98~35.88 g。
样品前期处理采取水洗筛选法。先用HCl去除碳酸钙质，再用HF去除硅质，经水洗筛选后取得剩余物，其中包含孢粉、浮游藻类等有机壁微体化石。
水洗过筛在超声清洗器中进行，所用筛布孔径为10 μm，时间一般不超过2 min。经水洗过筛后将大于10 μm的物质富集于试管中，以备制片作透射光显微镜观察用。
酸处理前在每个样品中加入一粒石松孢子片，每片含石松孢子27 637粒。颗粒浓度(粒/g)用下列公式求得：
颗粒浓度=(加入标志数×鉴定化石数)/(鉴定标志数×样品质量)。
对样品中包括孢子、花粉和藻类在内所有的有机壁微体化石进行鉴定和统计，鉴定所用显微镜为LEICADM4000B生物显微镜。以统计样品中的孢子、花粉总数超过200粒为获得具有统计意义的孢粉组合的基本条件。
孢粉图谱用Tilia 2.0软件绘制，孢粉组合带用CONISS聚类程序采用地层约束最小方差原则进行分带，图谱中各个主要属种的颗粒分数是指其占孢粉总数的百分比。
3 孢粉化石分析 3.1 含孢粉化石情况依据孢粉颗粒浓度变化趋势(图 3)及主要属种变化趋势(图 4)分析可知，颗粒浓度最低和最高值分别出现在153.25和116.30 m层位，纵向上孢粉颗粒浓度变化特征可分为两阶段，其中：134.92~162.94 m，样品的孢粉颗粒浓度较低，变化范围是41 479~90 759粒/g；109.80~134.92 m，样品的孢粉颗粒浓度较下伏层位有所上升，除120.18 m层位孢粉颗粒浓度(54 945粒/g)较低外，其余样品的孢粉颗粒浓度均超过了100 000粒/g，颗粒浓度值最高可达284 579粒/g(116.3 m深度)。因此，整个剖面由下至上，孢粉颗粒浓度有升高的趋势。
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| 图 3 银额盆地巴音戈壁组孢粉颗粒浓度变化趋势 Fig. 3 Variation trend of sporopollen concentration in Bayingebi Formation of Yin'e basin |
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| 图 4 银额盆地巴音戈壁组主要孢粉属种颗粒分数变化趋势 Fig. 4 Variation trends of the particle fraction of the main sporopollen species in Bayingebi Formation of Yin'e basin |
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该剖面孢粉主要是来自于裸子植物花粉的贡献，被子植物花粉和蕨类植物孢子的贡献相对较少，10个样品中被子植物花粉和蕨类植物孢子的颗粒浓度均未超过7 000粒/g。
3.2 孢粉化石组合特征本次工作共鉴定了孢粉58属173种，包括裸子植物37属141种，被子植物6属11种，蕨类植物15属21种。鉴定出的孢粉属种(图 4、图 5)主要有：克拉梭粉属(Classopollis)、周壁粉属(Perinopollenites)、苏铁粉属(Cycadopites)、广口粉属(Chasmatosporites)、粒纹无口器粉属(Granasporites)、无口器粉属(Inaperturopollenites)、皱球粉属(Psophosphaera)、南美杉粉属(Araucariacites)、同心粉属(Concentrisporites)、二连粉属(Erlianpollis)、云杉粉属(Piceaepollenites)、拟云杉粉属(Piceites)、原始松柏粉属(Protoconiferus)、假瓦契杉粉属(Pseudowalchia)、脑形粉属(Cerebropollenites)、双束松粉属(Pinuspollenites)、桫椤孢属(Cyathidites)、杉粉属(Taxodiaceaepollenites)等。
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| a.皱球粉未定种Psophosphaera sp.(159.74 m)；b.大型广口粉Chasmatosporites major (109.80 m)；c.开放拟云杉粉Piceites expositus (126.38 m)；d.扁平云杉粉Piceaepollenites complanatiformis (109.80 m)；e.南方桫椤孢Cyathidites australis (109.80 m)；f.兰德假瓦契杉粉Pseudowalchia landesii (131.33 m)；g.环圈克拉梭粉Classopollis annulatus (162.94 m)；h.富纳赖原始松柏粉Protoconiferus funarius (126.38 m)；i.破隙杉粉Taxodiaceaepollenites hiatus (162.94 m)；j.粒纹周壁粉Perinopollenites granulatus (126.38 m)；k.普通双束松粉Pinuspollenites divulgatus (138.51 m)；l.苏铁粉未定种Cycadopites sp.(159.74 m)；m.串珠脑形粉Cerebropollenites papilloporus (146.85 m)。 图 5 银额盆地巴音戈壁组ZK1-5井孢粉化石 Fig. 5 Sporopollen fossils of Well ZK1-5 in Bayingebi Formation, Yin'e basin |
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根据孢粉化石组分分布及其优势属种的变化特征，ZK1-5井中109.80~162.94 m段自下而上可划分为5个孢粉组合。各孢粉组合特征如下。
3.2.1 Concentrisporites-Cycadopites-Classopollis-Piceaepollenites组合(Ⅰ)(153.25~162.94 m)该孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势，颗粒分数为96.0%~99.6%，被子植物花粉和蕨类植物孢子颗粒分数极低，两者仅分别占1.9%~2.5%和0.4%~1.5%。
裸子植物花粉中：同心粉(Concentrisporites)颗粒分数最高，为12.4%~17.0%，其中以脆弱同心粉(Concentrisporites fragilis)和肥胖同心粉(Concentrisporites opimus)颗粒分数最突出，两者分别是2.1%~8.6%和1.9%~5.0%；颗粒分数第二高的是苏铁粉(Cycadopites)，为8.4%~16.2%，其中出现的类型主要是脆弱苏铁粉(Cycadopites fragilis)(2.6%~5.4%)和典型苏铁粉(Cycadopites typicus)(1.0%~7.2%)；克拉梭粉(Classopollis)(3.0%~16.7%)和云杉粉(Piceaepollenites)(6.8%~18.8%)是该孢粉组合中颗粒分数较高的裸子植物花粉类型，其中Classopollis以环圈克拉梭粉(Classopollis annulatus)(1.0%~6.7%)为主，其次是克拉梭克拉梭粉(Classopollis classoides)(0.5%~2.6%)和小克拉梭粉(Classopollis minor)(1.7%~3.3%)，Piceaepollenites以相同云杉粉(Piceaepollenites omoriciformis)(5.1%~5.5%)和伸长云杉粉(Piceaepollenites prolongatus)(1.9%~11.4%)为主；此外粒纹周壁粉(Perinopollenites granulatus)、小无口器粉(Inaperturopollenites minor)、开放拟云杉粉(Piceites expositus)、小古松柏粉(Paleoconiferus minor)、中生脑形粉(Cerebropollenites mesozoicus)和破隙杉粉(Taxodiaceaepollenites hiatus)等均有出现。
被子植物花粉中出现了少量纵肋单沟粉(Jugella)和扁三沟粉(Tricolpites)。蕨类植物孢子中出现少量紫萁孢(Osmundacidites)和光面单缝孢(Laevigatosporites)。
3.2.2 Piceaepollenites占优势的组合(Ⅱ)(138.51~146.85 m)该孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势，颗粒分数为95.6%~96.3%，被子植物花粉和蕨类植物孢子颗粒分数极低，两者仅分别为0.0%~2.5%和2.0%~3.7%。
裸子植物花粉中：云杉粉占优势，颗粒分数为14.2%~33.0%，其中伸长云杉粉颗粒分数突出，为7.4%~17.9%，其次是扁平云杉粉(Piceaepollenites complanatiformis)和相同云杉粉，两者颗粒分数分别是0.5%~11.5%和2.8%~6.4%；颗粒分数较显著的类型还包括同心粉(3.2%~13.2%，以脆弱同心粉(1.4%~7.8%)和肥胖同心粉(1.4%~4.4%)为主)、广口粉(Chasmatosporites，4.1%~10.3%，以敞开广口粉(Chasmatosporites hians，1.4%~4.4%)和较小广口粉(Chasmatosporites minor，1.8%~3.9%)为主)、苏铁粉(5.0%~9.3%，以脆弱苏铁粉(3.4%~4.1%)为主)和周壁粉(Perinopollenites，3.9%~7.3%，以小网周壁粉(Perinopollenites microreticulatus，0.0%~4.1%)和粒纹周壁粉(1.8%~2.0%)为主)；此外，克拉梭粉、富纳赖原始松柏粉(Protoconiferus funarius)、普通双束松粉(Pinuspollenites divulgatus)、空白假松粉(Pseudopinus cavernosa)和小脑形粉(Cerebropollenites minor)等均有少量出现。
被子植物花粉中出现了少量小壳斗粉(Cupuliferoidaepollenites parvulus)、最小纵肋单沟粉(Jugella minica)和乔治罗斯粉(Rousea georgensis)。蕨类植物孢子中出现少量希指蕨孢未定种(Schizaeoisporites sp.)、无突肋纹孢未定种(Cicatricosisporites sp.)、小桫椤孢(Cyathidites minor)和桫椤孢未定种(Cyathidites sp.)。
3.2.3 Pinuspollenites-Piceaepollenites-Paleoconiferus-Abietineaepollenites组合(Ⅲ)(131.33 m)孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势，颗粒分数高达99.5%，被子植物花粉颗粒分数仅为0.5%，未出现蕨类植物孢子。
裸子植物花粉中：以双束松粉(Pinuspollenites)为主，颗粒分数为14.1%，其中普通双束松粉颗粒分数显著，为8.8%。颗粒分数较突出的属包括云杉粉(11.7%)、古松柏粉(Paleoconiferus)(9.8%)和单束松粉(Abietineaepollenites)(8.8%)。其中：云杉粉以相同云杉粉(7.8%)为主，其次是伸长云杉粉(2.4%)；古松柏粉中小古松柏粉(4.4%)、环圈古松柏粉(Paleoconiferus annulatus)(2.9%)和无囊古松柏粉(Paleoconiferus asaccatus)(2.4%)较常见；单束松粉以小单束松粉(Abietineaepollenites minimus)为主，颗粒分数为7.3%。此外，开放拟云杉粉、小型罗汉松粉(Podocarpidites minisculus)、中生脑形粉、小脑形粉、南方南洋杉粉(Araucariacites australis)、褶皱周壁粉(Perinopollenites elatoides)、小网周壁粉、光滑周壁粉(Perinopollenites limatus)和克拉梭克拉梭粉等在裸子植物花粉中均有出现，颗粒分数普遍偏低。
被子植物花粉中出现少量最小纵肋单沟粉。
3.2.4 Perinopollenite-Concentrisporites-Chasmatosporites组合(Ⅳ)(116.30~126.38 m)孢粉组合以裸子植物花粉为主，颗粒分数为95.9%~99.5%，被子植物花粉和蕨类植物孢子颗粒分数极低，两者分别是1.6%~2.1%和0.5%~2.1%。
裸子植物花粉以周壁粉为主，颗粒分数为11.3%~28.0%，其次是同心粉和广口粉，两者质量分数分别是5.1%~22.6%和4.7%~17.9%。其中：周壁粉中小网周壁粉颗粒分数较突出，为1.7%~14.5%，其次是光滑周壁粉、褶皱周壁粉和粒纹周壁粉；同心粉中脆弱同心粉颗粒分数显著，为7.7%~16.4%，肥胖同心粉和狭长同心粉(Concentrisporites leptos)颗粒分数相对较低；广口粉以较小广口粉为主，颗粒分数为3.3%~6.0%，其次是敞开广口粉和三角广口粉(Chasmatosporites triangularis)。此外，克拉梭克拉梭粉、环圈克拉梭粉、小克拉梭粉、脆弱苏铁粉、小无口器粉、小皱球粉(Psophosphaera minor)、扁平云杉粉、相同云杉粉、开放拟云杉粉、小古松柏粉、富纳赖原始松柏粉、普通双束松粉、空白假松粉和破隙杉粉等在裸子植物花粉中均比较常见。
被子植物花粉中出现了少量伸长壳斗粉(Cupuliferoidaepollenites prolatus)、小壳斗粉、肥大纵肋单沟粉(Jugella turgida)、椭圆纵肋单沟粉(Jugella ovalis)和乔治罗斯粉。蕨类植物孢子中出现少量哈氏无突肋纹孢(Cicatricosisporites hallei)、粒面紫萁孢(Osmundacidites granulata)和赛诺里白孢(Gleicheniidites senonicus)。
3.2.5 Perinopollenites-Piceaepollenites-Paleoconiferus-Psophosphaera组合(Ⅴ)(109.80 m)孢粉组合以裸子植物花粉为主，颗粒分数为96.3%，被子植物花粉和蕨类植物孢子颗粒分数极低，分别仅为0.8%和2.9%。
裸子植物花粉中周壁粉颗粒分数较高，为15.0%，其次是云杉粉、古松柏粉和皱球粉(Psophosphaera)，三者颗粒分数分别是10.0%、8.8%和7.5%。其中：周壁粉以小网周壁粉为主，颗粒分数为6.7%，其次是光滑周壁粉和杂乱周壁粉(Perinopollenites turbatus)，质量分数分别是3.8%和2.9%；云杉粉中常见的类型包括扁平云杉粉、微细云杉粉(Piceaepollenites exilioides)、伸长云杉粉和相同云杉粉；古松柏粉以无囊古松柏粉为主，颗粒分数为6.3%，环圈古松柏粉和小古松柏粉颗粒分数较低；皱球粉中常见的类型包括小皱球粉(Psophosphaera minor)、厚壁皱球粉(Psophosphaera crassa)、薄壁皱球粉(Psophosphaera tenuis)和大皱球粉(Psophosphaera grandis)。此外，卡里尔脑形粉(Cerebropollenites carlylensis)、破隙杉粉、克拉梭克拉梭粉、脆弱苏铁粉、较小广口粉、三角广口粉、狭长同心粉、开放拟云杉粉、多变假云杉粉(Pseudopicea rotundiformis)、富纳赖原始松柏粉、兰德假瓦契杉粉(Pseudowalchia landesii)、小单束松粉、普通双束松粉、浅黄原始松粉(Protopinus subluteus)和小型罗汉松粉等均有出现。
被子植物花粉中出现少量平滑单远极沟粉(Monosulcites glabrescens)。蕨类植物孢子中出现少量南方桫椤孢(Cyathidites australis)和三角孢未定种(Deltoidospora sp.)。
孢粉组合Ⅰ—Ⅴ均以裸子植物花粉为主，被子植物花粉和蕨类植物孢子颗粒分数极低。云杉粉、周壁粉、同心粉、苏铁粉、克拉梭粉、双束松粉、古松柏粉、广口粉和皱球粉等是整个剖面的优势属。
4 孢粉组合的地层年代意义目前一般将早白垩世划分为6期，从最早到最晚细分为Berriasian，Valanginian，Hauterivian，Barremian，Aptian和Albian阶。有学者发现银额盆地巴格毛德呼伦陶勒盖地区下白垩统巴音戈壁组产有大量的叶肢介化石，含有河西走廊赤金堡组常见分子Diestheria jiay uguanensis和Yumenestheria delicatula，属于早白垩世九佛堂组(Valanginian阶)[7, 11]。同时在巴音戈壁组中曾发现Mesochara stipitata-Clypeator jiuquanensis-Flabellochara hebeiensis轮藻化石组合，认为其地质时代属Berriasian阶[12]。也有部分学者通过孢粉组合判定巴音戈壁组年代可能属晚阶Barremian至Albian阶早中期[7]。因此，不同学者对于巴音戈壁组地层时代划分存在争议。
本次在研究区银额盆地巴格毛德地区的钻井岩心中也发现了大量植物茎干、介形虫、叶肢介、双壳类、三尾拟蜉蝣及一些鱼骨化石(图 6)，并且在孢粉组合中出现了白垩纪常见分子Cicatricosisporites，Jiaohepollis，Schizaeoisporites。Cicatricosisporites的出现及含量对确定地层时代具有一定指示意义：在早白垩世最早期的组合中，Cicatricosisporites普遍存在但含量不突出且种类单调，到Valanginian期后其数量及种类逐渐增多[13-18]。我们在研究区中发现Cicatricosisporites有Cicatricosisporites mediostriatus，Cicatricosisporites sp.，Cicatricosisporites hallei 3类，其在组合中占有一定比例但不具有早白垩世早期Berriasian阶的特征。同时，研究区未发现早白垩世晚期Albian阶发育的Tricolporopollenites[3]，因此也不具早白垩世晚期Albian阶的特征。此外，有学者利用地球化学手段将巴音戈壁组含油页岩层段年代鉴定为128~110 Ma[19-20]。综合以上分析，笔者认为研究区巴音戈壁组很可能属于Barremian-Aptian阶。
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| a.介形虫镜下特征(ZK1-5, 162.85 m)；b.鱼类化石(ZK1-5, 178.15 m)；c.叶肢介化石(ZK1-5, 178.24 m)；d.双壳类化石(ZK1-5, 153.95 m)；e.三尾拟蜉蝣化石(ZK1-5, 220.71 m)；f.植物茎干化石(ZK1-5, 178.42 m)。 图 6 银额盆地巴音戈壁组钻井岩心中化石特征 Fig. 6 Characteristics of fossils in drilling core of Bayinggebi Formation in Yin'e basin |
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研究区孢粉化石种类丰富，存在大量典型分子。本次研究利用孢粉谱恢复了古植被，建立了其植被类型、气温带及干湿度类型[21-28]，揭示了研究区古气候演化。
5.1 植被类型分布特征将孢粉谱中的各孢粉属种结合孢粉母体植物的生态环境划分为针叶树、常绿阔叶树、落叶阔叶树、灌木和草本五大类，并统计了各孢粉种属的颗粒分数(表 1、图 7)。结果表明，研究区白垩系巴音戈壁组上段沉积时期，植被类型主要为针叶林和针阔叶混交林。
| 样品编号 | 深度/m | 各植被类型孢粉颗粒分数/% | 植被类型 划分 | |||||
| 针叶 | 常绿阔叶 | 落叶阔叶 | 草本 | 灌木 | 其他 | |||
| BF-11 | 109.80 | 87.1 | 7.1 | 0.4 | 2.5 | 0.4 | 2.5 | 针叶林 |
| BF-10 | 116.30 | 70.9 | 23.4 | 0.0 | 0.8 | 0.3 | 4.7 | 针阔叶混交林 |
| BF-9 | 120.18 | 92.1 | 5.6 | 0.0 | 0.5 | 0.0 | 1.9 | 针叶林 |
| BF-8 | 126.38 | 80.8 | 14.7 | 0.3 | 1.4 | 0.0 | 2.7 | 针叶林 |
| BF-7 | 131.33 | 95.6 | 2.4 | 0.0 | 0.0 | 0.5 | 1.5 | 针叶林 |
| BF-6 | 138.51 | 73.0 | 21.1 | 0.0 | 1.5 | 0.0 | 4.4 | 针阔叶混交林 |
| BF-5 | 146.85 | 83.0 | 10.1 | 0.0 | 0.9 | 1.4 | 4.6 | 针叶林 |
| BF-4 | 153.25 | 76.2 | 18.6 | 1.0 | 0.5 | 0.0 | 3.8 | 针叶林 |
| BF-3 | 159.74 | 76.2 | 18.8 | 0.5 | 1.5 | 0.0 | 3.0 | 针叶林 |
| BF-2 | 162.94 | 81.3 | 18.3 | 0.0 | 0.4 | 0.0 | 0.0 | 针叶林 |
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| 图 7 银额盆地巴音戈壁组指示气候孢粉颗粒分数及有机质丰度垂向变化 Fig. 7 Spores content and the abundance of organic matter changing in the Bayingebi Formation of Yin'e basin |
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植被类型为针叶树的孢粉属种有：Parcisporites，Abietineaepollenites，Erlianpollis，Paleoconiferus，Pseudowalchia，Pseudopicea，Jiaohepollis，Podocarpidites，Araucariacites，Cerebropollenites，Piceites，Taxodiaceaepollenites，Pinuspollenites，Quadraeculina，Concentrisporites，Parvisaccites，Inaperturopollenites，Cedripites，Protopodocarpus，Protoconiferus，Protopinus，Piceaepollenites，Perinopollenites，Psophosphaera，Classopollis和Pseudopinus等。
植被类型为常绿阔叶树的孢粉属种有：Chasmatosporites，Cupuliferoidaepollenites，Cycadopites和Cyathidites等。
植被类型为落叶阔叶树的孢粉属种有：Tricolpites，Monosulcites等。
植被类型为灌木的孢粉属种有：Impardecispora，Ephedripites和Cicatricosisporites等。
植被类型为草本的孢粉属种有：Laevigatosporites，Gleicheniidites，Deltoidospora，Todisporites，Schizaeoisporites，Neoraistrickia和Osmundacidites等。
5.2 各气温带孢粉属种分布特征本次在研究区孢粉谱中识别划分出热带、亚热带、温带及广温性的热带—亚热带、热带—温带五大孢粉属种类型，并统计了各种属种的颗粒分数(表 2、图 7)。结果表明，研究区白垩系巴音戈壁组上段沉积时期主要为暖温带—北亚热带气候类型。
| 样品编号 | 深度/m | 各气温带类型孢粉颗粒分数/% | 气温带类型 划分 | |||||
| 热带 | 亚热带 | 温带 | 热带—亚热带 | 热带—温带 | 其他 | |||
| BF-11 | 109.80 | 4.6 | 8.8 | 52.9 | 10.4 | 13.3 | 10.0 | 暖温带 |
| BF-10 | 116.30 | 8.2 | 3.8 | 48.9 | 21.4 | 12.1 | 5.5 | 暖温带 |
| BF-9 | 120.18 | 1.4 | 3.7 | 59.3 | 11.2 | 16.4 | 7.9 | 暖温带 |
| BF-8 | 126.38 | 7.2 | 7.5 | 54.1 | 14.4 | 10.6 | 6.2 | 暖温带 |
| BF-7 | 131.33 | 9.3 | 2.0 | 42.4 | 5.4 | 27.8 | 13.2 | 暖温带 |
| BF-6 | 138.51 | 11.8 | 2.5 | 53.4 | 13.7 | 5.9 | 12.7 | 暖温带 |
| BF-5 | 146.85 | 9.6 | 0.5 | 58.3 | 11.0 | 9.2 | 11.5 | 暖温带 |
| BF-4 | 153.25 | 13.8 | 9.0 | 39.5 | 24.8 | 5.2 | 7.6 | 北亚热带 |
| BF-3 | 159.74 | 9.9 | 7.9 | 49.5 | 12.4 | 9.9 | 10.4 | 暖温带 |
| BF-2 | 162.94 | 17.9 | 2.1 | 49.4 | 17.9 | 6.8 | 6.0 | 北亚热带 |
热带孢粉属种有：Parcisporites，Impardecispora，Podocarpidites，Araucariacites，Cycadopites，Cyathidites，Cicatricosisporites等。
亚热带孢粉属种有：Taxodiaceaepollenites，Cedripites，Cupuliferoidaepollenites等。
热带—亚热带孢粉属种有：Classopollis，Tricolpites，Chasmatosporites，Gleicheniidites，Deltoidospora，Schizaeoisporites，Monosulcites等。
温带孢粉属种有：Paleoconiferus，Pseudopinus，Pseudowalchia，Pseudopicea，Jiaohepollis，Ephedripites，Piceites，Concentrisporites，Inaperturopollenites，Protoconiferus，Protopinus，Protopicea，Piceaepollenites，Perinopollenites等。
热带—温带孢粉属种有：Abietineaepollenites，Laevigatosporites，Pinuspollenites，Todisporites，Parvisaccites，Psophosphaera，Osmundacidites等。
5.3 干湿度类型分布特征本次将孢粉谱中的各孢粉属种划分为旱生、中生、湿生和沼生四大类，并统计了各孢粉种属的颗粒分数(表 3，图 7)。研究结果表明，研究区孢粉干湿度类型主要以中生为主，其次为湿生，反映当时气候总体为半湿润气候。
| 样品编号 | 深度/m | 各干湿度类型孢粉颗粒分数/% | 干湿度 类型划分 | ||||
| 旱生 | 中生 | 湿生 | 沼生 | 其他 | |||
| BF-11 | 109.80 | 4.2 | 46.7 | 40.0 | 0.0 | 9.2 | 湿润 |
| BF-10 | 116.30 | 3.6 | 62.4 | 27.5 | 0.8 | 5.8 | 半湿润 |
| BF-9 | 120.18 | 6.5 | 60.3 | 27.1 | 0.0 | 6.1 | 半湿润 |
| BF-8 | 126.38 | 4.8 | 44.9 | 44.2 | 0.3 | 5.8 | 湿润 |
| BF-7 | 131.33 | 4.9 | 57.1 | 28.8 | 0.0 | 9.3 | 半湿润 |
| BF-6 | 138.51 | 2.5 | 48.5 | 37.3 | 0.5 | 11.3 | 半湿润 |
| BF-5 | 146.85 | 6.9 | 59.6 | 23.4 | 0.5 | 9.6 | 半湿润 |
| BF-4 | 153.25 | 16.7 | 46.7 | 29.5 | 0.5 | 6.7 | 半干旱 |
| BF-3 | 159.74 | 3.0 | 54.5 | 33.2 | 1.5 | 7.9 | 半湿润 |
| BF-2 | 162.94 | 15.3 | 54.0 | 26.0 | 0.0 | 4.7 | 半干旱 |
旱生孢粉属种有：Classopollis，Ephedripites，Schizaeoisporites等。
中生孢粉属种有：Tricolpites，Abietineaepollenites，Monosulcites，Chasmatosporites，Cupuliferoidaepollenites，Araucariacites，Pinuspollenites，Cycadopites，Parvisaccites，Inaperturopollenites，Cedripites，Piceaepollenites，Perinopollenites，Psophosphaera等。
湿生孢粉属种有：Parcisporites，Erlianpollis，Impardecispora，Paleoconiferus，Pseudowalchia，Pseudopicea，Gleicheniidites，Podocarpidites，Piceites，Deltoidospora，Taxodiaceaepollenites，Cyathidites，Cicatricosisporites，Protopinus，Protoconiferus，Concentrisporites，Pseudopinus等。
沼生孢粉属种有：Laevigatosporites，Todisporites，Osmundacidites等。
统计各样品孢粉植被类型(表 1)、气温带类型(表 2)和干湿度类型(表 3)的颗粒分数，据此揭示了该段岩心由下而上古植被的演替及古气候的演化(图 7)。
5.4 研究区古植被特征及古气候演化根据孢粉资料及主要孢粉颗粒分数，恢复了研究区古气候演化过程(图 7)。研究区植被类型以针叶林为主，少量针阔叶混交林，属于暖温带—北亚热带气候类型，研究层位的下段主要为半干旱气候，上段主要为半湿润—湿润气候。有学者[6]对巴格毛德地区下白垩统巴音戈壁组露天矿进行系统取样，并对其进行地球化学数据统计及古气候变化分析，也认为总体上气候演化呈炎热干旱与温暖湿润频繁交替发育，通过层位对比使之与研究区钻井深度对应，与本文孢粉组合分析古气候特征基本一致。
6 有机质富集与古气候有机质的富集受很多地质条件影响，在湖泊环境中有机质主要来自藻类及一部分低等生物[29-31]。前人[32]利用全球33个地区的陆地生物圈有机碳数据总结出陆地生物圈有机碳的埋藏效率与其所在的古气候和古地貌有很好的相关性。气候是作用陆表物源、陆表径流、古植被面貌等的最直接因素。气候由冰冷快速转暖不仅能引起基准面快速升高，且能形成水体分层，有利于有机质富集和保存[33-34]。因此，古气候条件是影响湖泊有机质富集的重要因素。
对研究区目的层位连续进行总有机碳(TOC)取样分析表明，w(TOC)在0.78%~11.00%之间，平均值为5.79%。从垂向上w(TOC)的分布规律来看，有机质主要富集在半湿润和湿润气候条件下(图 7)。其主要原因是半湿润、湿润气候条件可以加速大气水循环，使母岩化学风化作用增强，引起陆表径流和营养物的向湖、海输送；结果使表层水体微生物(主要是浮游植物)繁盛，生物产率和有机质埋藏增加，底层水体进一步缺氧，强化了水体缺氧状况，有利于有机质的埋藏和保存[35]。但同时从w(TOC)数据也可以看出，在研究区的湿润气候条件下w(TOC)相对较低，其可能由于过于丰沛的降水和大量陆源高等植物碎屑的输入促使古湖盆可容纳空间增大，同时也大大稀释了沉降到水体底部的有机质浓度，导致有机质丰度降低(图 8)。
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| 图 8 银额盆地巴音戈壁组上段有机质富集模型 Fig. 8 Organic matter enrichment model in the upper part of the Bayingebi Formation in the Yin'e basin |
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1) 银额盆地下白垩统巴音戈壁组ZK1-5井目的层共鉴定了孢粉58属173种，包括裸子植物37属141种、被子植物6属11种、蕨类植物15属21种。孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势。特征孢粉组合显示目的层巴音戈壁组年代可能为Barremian-Aptian阶。
2) 研究区植被类型主要为针叶林，少量针阔叶混交林，属于暖温带—北亚热带气候类型，总体表现为半湿润—湿润气候，部分层位为半干旱气候。
3) 研究区最有利于有机质富集的气候条件是半湿润气候，其次为湿润气候条件。
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