摘要: 铝土矿沉积被认为是炎热潮湿热带或亚热带古气候条件下的气候敏感沉积物。黔北务正道地区铝土矿系位于石炭系黄龙组或志留系韩家店组和二叠系梁山组之间，称为大竹园组，主要属于沉积型铝土矿。区域上的古地磁学与古地理学研究表明，区内铝土矿系形成时的古气候总体为炎热潮湿，孢粉学研究及矿系中部分层位富含植物碎片化石的现象则表明陆上植被繁盛。为避免后期表生作用的可能影响，选择来自钻孔岩芯的样品进行实验。通过GC与GC-MS手段分析样品中的生物标志物，发现了含量丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物、甾类化合物及多环芳烃化合物(PAHs)。对10个样品饱和烃组分GC分析表明，正构烷烃碳数分布为n-C14~n-C35，主要呈现双峰式分布特征，但主峰位置有所区别，可进一步划分为以前峰(n-C18或n-C20)为主峰的双峰式分布与以后峰(n-C31)为主峰的双峰式分布。CPI值范围为0.90-3.45，表现出奇偶优势。姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)比值为0.38～0.77，表现出明显植烷优势。对3个样品饱和烃组分GC-MS分析表明，萜烷类化合物以C30藿烷占优势，相对丰度分布为五环三萜烷＞三环萜烷＞四环萜烷，并检出少量的γ-蜡烷，Ts/Tm比值范围为0.51～0.66。规则甾烷C27-C28-C29呈现近L型分布或V型分布，并含少量4-甲基甾烷，C27重排甾烷/C27规则甾烷比值范围为0.31～0.37。对三个样品的芳烃组分的GC-MS检测显示，样品中含有种类丰富，相对含量较高的燃烧成因多环芳烃化合物(PaHs)。以芘、荧蒽、苯并[a]芘、苯并[e]芘、苯并[ghi]苝等为代表的燃烧成因PAHs与陆上火灾事件密切相关。根据生物标志物特征参数，结合岩芯样品岩相学特征，确定了铝土矿系中有机质的陆上植物与低等菌藻类双重来源，铝土质沉积时为偏酸性较还原环境，明确了铝土矿系的形成过程受到来自陆上与沉积水体内两个古生态系统的双重作用，即风化与搬运过程时陆上生态系统与沉积过程中水域生态系统，其中，前者的生产者主要是陆上植物，后者的生产者主要是水体中的藻类与光合细菌。此外，生物标志物中大量原核生物生源有机质输入特征显示，在铝土矿形成过程中伴随着强烈的微生物活动，这有可能发生在母岩的风化淋滤阶段，也有可能发生在搬运过程及之后胶体溶液沉降的过程中，如腐植酸在铝质迁移中的护胶作用及微生物絮凝剂对于铝质的絮凝作用。结合PAHs特征与前人研究所得的古地磁，植物与孢粉化石证据，更进一步认为黔北铝土矿形成时处于是一种在炎热潮湿背景下存在季节性干湿分异的古气候条件。陆上植被火灾的发生一般都在一年中的旱季或伴随着干旱事件，而在雨季，大量降水为植物提供生长所必须的水源，这为陆上植被的繁盛创造了条件，并且还造成陆源物质向盆地的大量输入，其中包括了植物碎片与在旱季形成的燃烧成因PAHs。正是这种总体上炎热潮湿同时存在季节性干湿交替的古气候条件，使得在铝土矿地层中可观察到植物碎片化石、代表陆上植物有机质输入的具较明显奇偶优势的高碳数正构烷烃与代表陆上火灾事件的燃烧成因PAHs同时存在的现象。
关键词: 铝土矿；生物标志物；古生态；古气候；务正道地区；贵州省
