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摘要
泥炭地具有明显的碳汇能力，对减缓全球气候变化有着至关重要的作用，煤作为泥炭地的最终产物，保存有丰富的泥炭地发育时期的古环境信息，成煤泥炭地碳聚集速率和净初级生产力(NPP)可以作为恢复古气候的替代指标。吐哈盆地南缘沙尔湖煤田ZK9E02钻孔中侏罗统西山窑组发育视厚度为121.97 m的煤层(C8),本研究使用频谱分析对其进行米兰科维奇轨道周期的识别及成煤泥炭地发育时限的估算，然后利用该时限，结合煤的碳含量以及煤化作用阶段的碳损，计算出成煤泥炭地的NPP,进而探究成煤泥炭地的碳汇能力与碳循环关系。研究发现，所研究煤层的自然伽马测井曲线中蕴含着约405 ka长偏心率、约95 ka短偏心率、约37.6 ka斜率、约18.2 ka岁差的米兰科维奇旋回天文周期，计算出该成煤泥炭地发育的煤层沉积约2218.54～2347.03 ka。该煤层碳含量74.54%,考虑到煤化过程中的碳损失约为26.75%,恢复出成煤期泥炭地碳聚集速率为66.11～69.86 g C/m2·a, NPP为265.2～280.2 g C/m2·a。控制泥炭地NPP的主要因素有CO2含量、古纬度、古大气温度等，研究区较低的泥炭地NPP水平与当时CO2含量过低或古纬度较低有一定关系。泥炭地NPP在一定程度上反映着大气中CO2的变化，进一步用来揭示全球碳循环对气候变化的动态响应过程，这对“深时”高分辨率的古环境研究有重要意义。因此，预测泥炭地NPP的水平，研究生态系统中碳元素的最终去向，亦有利于更好地认识到全球碳循环过程中泥炭地的“碳汇”角色，助力实现“碳达峰、碳中和”目标。
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单位中国矿业大学（北京）; 中国石油勘探开发研究院
