华南下寒武统Ni-Mo多金属层的厘定及其古海洋环境意义

华南下寒武统牛蹄塘组底部及其相当地层发育一层Ni-Mo多金属层,被当作华南下寒武统区域对比的标志层。然而,目前华南部分重要剖面的Ni-Mo多金属层位置依然没有明确,妨碍了基于精确地层对比的寒武纪早期海洋环境信息的揭示。本研究中,我们对云南梅树村剖面和贵州平引剖面地层进行采样,采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对样品微量元素含量进行分析,以确定这两条剖面的Ni-Mo多金属层位置。在此基础上,进一步对平引剖面牛蹄塘组底部样品进行Fe组分分析,结合前人数据,初步揭示华南下寒武统Ni-Mo多金属层沉积时期(~521 Ma)南华盆地海水的氧化还原信息。微量元素含量结果显示,梅树村剖面玉案山组底界之上3 m的地层(Ni:135×10^(-6),Mo:583×10^(-6))和平引剖面牛蹄塘组底界之上2.5 m的地层(Ni:2480×10^(-6),Mo:16341×10^(-6))记录了各自剖面的Ni、Mo、As、Tl等元素含量的峰值。因此,我们认为梅树村剖面Ni-Mo多金属层应位于该剖面玉案山组底界之上3 m层位,平引剖面Ni-Mo多金属层应位于该剖面牛蹄塘组底界之上2.5 m层位。平引剖面牛蹄塘组底部样品Fe组分数据表明,该剖面Ni-Mo多金属层及其附近地层记录了海水硫化信息(FeHR/FeT>0.38,FePy/FeHR>0.80)。结合已有的华南其他代表性剖面Ni-Mo多金属层及其附近层位(或相当层位)的Fe组分数据,我们对南华盆地(包括台地带、斜坡带和盆地带)Ni-Mo多金属层沉积时期的海水氧化还原状态进行重建,结果表明该时期南华盆地发生了一次深层海水硫化扩张事件。这一事件可能对寒武纪生命幕式辐射产生了重要影响。