扬子地区中—晚奥陶世转折期的碳同位素漂移事件及其成因探讨

中—晚奥陶世转折期的两次全球性碳同位素正漂——Middle Darriwilian Inorganic Carbon Excursion(MDICE)和Guttenberg Inorganic Carbon Excursion(GICE)——在发生时间上与生物辐射、全球大规模海侵和地球磁极的倒转等重大地质事件,以及海水锶、氧、硫同位素的显著变化相吻合,说明它们可能受相同形成机制的控制。在报道了扬子地区陈家河剖面中—晚奥陶世界线附近的这两次碳同位素正漂事件,并与塔里木盆地进行对比之后发现,扬子地区和塔里木盆地的MDICE和GICE与海水锶同位素比值的快速剧烈下降出现在同一层位,指示这两次碳同位素的正漂的形成可能和当时洋中脊热液活动的加剧有关。海底热液系统能够通过向海水中注入铁等生命必需元素,刺激海洋生物的繁盛,提高海洋的生产力和有机碳的埋藏,进一步引起了MDICE和GICE这两次碳同位素正漂。

上扬子台地北缘上奥陶统碳酸盐岩微相及古环境意义

晚奥陶世桑比期晚期—凯迪期早期作为奥陶纪末生物大绝灭前的关键时期,其中蕴藏了一些与大灭绝有关的古海洋古环境信息。本研究通过对四川省南江县桥亭乡上奥陶统(桑比阶—凯迪阶)西乡组至宝塔组进行野外实测、取样、室内磨片,以及碳酸盐岩微相分析,共识别出8种微相:紫红色薄层状白云岩、灰色层状白云岩、灰黑色层状白云岩夹黑色页岩、无生物扰动层状白云岩、钙质石英砂岩、似球粒黏结灰岩、生物碎屑泥粒灰岩和生物碎屑粒泥灰岩。根据各微相特征并结合野外宏观特征综合分析,将南江桥亭剖面的沉积相划分为陆表海潮坪相组合、混积台地相组合及碳酸盐缓坡台地相组合。经研究表明,西乡组大部都为近岸浅水的潮坪相沉积,在顶部开始出现海侵趋势,随后在宝塔组快速转变为碳酸盐岩缓坡沉积,海平面明显上升与凯迪早期的全球性海侵相对应,并且全球性GICE事件可能与此次海侵有关。

新疆塔河油田S112-1井中—晚奥陶世碳同位素记录

在塔河油田S112-1井中奥陶世—晚奥陶世已建立的牙形石生物地层框架内,对该井的124件碳酸盐岩岩芯样品进行了碳同位素分析研究。发现本次所获得碳同位素值全部在正值区域,δ13 C最大值为+2.7‰,最小值为+0.2‰,平均值为+1.071‰。从一间房组至恰尔巴克组碳同位素表现出缓慢上升。在良里塔格组发现可进行全球对比的GICE正漂移事件,此发现丰富了塔里木盆地覆盖区的中奥陶世—晚奥陶世的碳同位素证据,进一步验证了GICE事件的全球性。在GICE正漂移事件之后,碳同位素值经过短暂的波动,稳定表现在+1‰附近振荡。该时期的碳同位素值的变化趋势与中晚奥陶世海平面变化具有相关性。

重庆綦江中—晚奥陶世稳定碳同位素地层学研究及其意义

碳酸盐岩地层中的碳同位素值(δ^13C)能够有效反应原始大洋的碳同位素组成,广泛应用于全球尺度或者区域地层对比,近十年来是地层学研究中的重要手段。本研究通过对重庆市綦江区安稳镇观音桥剖面进行系统的碳、氧同位素采样与分析,在宝塔组中识别了一次显著的碳同位素漂移事件GICE(Guttenberg Carbon Isotope Excursion),并将GICE分为两段(G1和G2)用于地层对比;其峰值段对应牙形类Hamarodus brevirameus带。通过与其他板块的同期事件对比,显示扬子地区的GICE事件及其次级波动具有重要的全球对比意义,可能是对全球古海洋环境变化和奥陶纪生物大辐射的一次响应。

安徽石台上奥陶统稳定碳同位素地层研究及其意义

华南奥陶纪地层发育连续,出露广泛,是开展相关地层学研究的理想地区。对皖南池州石台地区上奥陶统大田坝组、宝塔组及汤头组开展了详细的稳定碳同位素地层学研究,研究表明碳同位素曲线在宝塔组中下部显示一次明显的正漂移。根据前人关于该地区宝塔组的牙形类生物地层学研究结果,本碳同位素漂移事件应为GICE(Guttenberg Isotope Carbon Excursion)事件。基于碳同位素变化趋势与华南及全球其他地区进行对比,完善了华南扬子区奥陶系GICE的记录,进一步证实这次碳同位素漂移事件具有较好的区域和全球对比意义。