埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期下扬子深水盆地氧化还原性质:来自浙西底本剖面铁组分及有机碳同位素的约束

浙江省开化县底本乡皮园村组硅质岩和荷塘组黑色泥岩为埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期（Ediacaran-Cambrian transition,E-C transition）下扬子盆地典型深水相沉积,对其研究有助于认识古海洋的氧化还原环境.本文共采集岩石样品53件,分析岩样中铁组分包括黄铁矿的铁（FePy）、碳酸盐矿物中的铁（FeCarb）、氧化铁和氢氧化铁（FeOx）、磁铁矿的铁（FeMag）、总铁（FeT）的含量和δ13Corg值.结果表明：（1）底本剖面皮园村组硅质岩和荷塘组黑色泥岩样品中的黄铁矿含量普遍较低,大部分小于1%;FePy/FeHR的值在〈0.01~0.81之间,绝大多数样品低于0.5;FeHR/FeT的值在0.39~0.93之间,绝大多数样品高于0.5.（2）从碳同位素的对比可以看出底本剖面与其他剖面具有很好的对应关系,并且界定出埃迪卡拉纪与寒武纪的分界点在底本剖面皮园村组中下部δ13Corg值的最大负偏处.浙西皮园村组硅质岩和荷塘组黑色泥岩的沉积环境主体上以缺氧含铁为主,较高的高活性铁含量和较低的黄铁矿含量指示当时盆地深水中H2S相对缺乏,Fe2＋是富余的;且在荷塘组下部和上部海水含氧量似乎有逐渐增加的趋势,但氧气的增加量还不足以使深海达到完全氧化.因此,E-C过渡时期古海洋环境是缺氧含铁的,这样的环境制约了后生动物在深水区的出现和演化,并且为充分认识＂寒武纪生命大爆发＂的时空顺序和过程提供了重要的参考.

贵州埃迪卡拉纪—寒武纪裂散长索藻Longifuniculum dissolutum的分布及其形态变化

在埃迪卡拉纪-寒武纪地球生命演化和环境变化的重要时期,贵州地区众多后生生物化石群中保存了极为丰富的宏观藻类,这些宏观藻类不仅在早期植物演化中具有极其重要的作用,而且在探索动物与环境协同演化方面也能提供一些重要的信息。文中将分布于贵州埃迪卡拉系陡山沱组-寒武系牛蹄塘组及凯里组的裂散长索藻Longifuniculum dissolutum化石形态进行了详细描述和纵向对比研究,其结果表明自陡山沱组至凯里组沉积期,裂散长索藻的形态变化趋势是藻体逐渐变短变宽,藻丝逐渐变细。这种变化趋势有可能反映L.dissolutum与生态环境变化相适应,也正由于L.dissolutum自身的适应环境的变化使其能够顺利跨过新元古代—寒武纪的重大转折期。从而证实,裂散长索藻L.dissolutum是一类环境适应较强、遗传相对较稳定的一类宏观藻类。

华南深水区埃迪卡拉系-寒武系界线制约:来自留茶坡组顶部锆石CA-ID-TIMS U-Pb年龄证据

华南埃迪卡拉系-寒武系界线位置的确定及埃迪卡拉系-寒武系过渡地层高精度时间框架的构建是迄今尚未完好解决的科学问题.于贵州江口平引剖面留茶坡组顶部发现的两层钾质斑脱岩对于构建华南扬子地台埃迪卡拉系-寒武系过渡地层时间框架及确定该区埃迪卡拉系-寒武系的界线位置具有重要价值.本研究对这两层钾质斑脱岩锆石进行CA-ID-TIMS U-Pb定年,结果将两层钾质斑脱岩的年龄分别精确地限定为(536.40±0.47/1.1/1.2)Ma(2σ,n=7,MSWD=0.92)和(541.48±0.46/1.1/1.2)Ma(2σ,n=8,MSWD=1.3).基于这一CA-ID-TIMS U-Pb年代学结果,结合该剖面硅质岩有机碳同位素分析数据,将华南扬子地台深水区埃迪卡拉系-寒武系界线位置制约在留茶坡组顶部两层钾质斑脱岩之间具有显著有机碳同位素负漂移的层位.华南深水区埃迪卡拉系-寒武系界线的确定对于揭示埃迪卡拉纪末期-早寒武世早期海洋环境信息具有重要对比意义.

皖南皮园村组硅岩的沉积古地理环境及其演化

皖南蓝田剖面皮园村组为一套埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期(约550～532 Ma)沉积的黑色硅岩.皮园村组硅岩样品的w(Ce)/w(Ce*)为0.68～1.08(平均0.85),w(La N)/w(Ce N)为0.56～1.52(平均1.10),指示它们可能形成于大陆边缘环境.剖面下部与剖面上部样品具有明显不同的稀土配分:剖面下部样品的REE低,具有与现代海水非常相似的稀土配分,表明受陆源碎屑物质影响很小.虽然剖面上部样品依然保留了海水的某些特征,如Ce的负异常和Y的正异常,但总体显示出平坦的REE配分形态,且REE高,接近平均页岩,表明剖面上部样品受陆源碎屑影响大.w(Al2O3)也表现出下部样品低(0.03%～0.94%,平均0.41%)、上部样品高(0.74%～5.04%,平均2.98%)的特征.这些地球化学特征表明:皖南皮园村组硅岩很可能沉积于大陆边缘环境,其沉积水体由于海退的影响逐渐变浅,由深水盆地边缘环境转变为斜坡环境.硅岩沉积古地理环境的变化可能造成水体氧化还原环境的变化,从而对早期生命的出现、演化和分布产生影响.