鱼粪化石特征对早侏罗世托阿尔期湖泊生态系统的启示:以川东大安寨段为例

早侏罗世托阿尔期早期大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,~183.8 Ma)是一次全球性的多幕式生物—环境事件,其在四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段亦有显示。对采集自川东北地区大安寨段的鱼粪化石进行形态学描述和内含物分析,发现鱼粪化石中含有大量的磷质成分,多为未经消化的鱼骨化石,另有大量介壳类化石与有机质混杂在一起。据露头岩性和显微薄片特征认为:(1)粪化石呈螺旋状,生产该粪化石的鱼类为大型肉食性鱼类,其喜食小型鱼类和软体动物等,推测可能是肺鱼类(角齿鱼);(2)鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,其中湖泊表层含氧量丰富,主要由生产者、消费者构成了研究区早侏罗世托阿尔期大型湖泊生态系统,食物链较为复杂,而湖底为水动力条件较弱的还原环境。该研究成果可为早侏罗世托阿尔期大洋缺氧事件在湖泊中的沉积响应及生态影响研究提供依据。

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化:大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化:富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期;而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积,“细富县”形成于湖泊环境或河漫环境,“黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。

早侏罗世托阿尔期大洋缺氧事件的天文年代学对比研究

早侏罗世的托阿尔期(Toarcian)大洋缺氧事件(T-OAE)以重大的碳同位素负偏移(nCIE)、生物灭绝、海侵和全球变暖为特征。早托阿尔期古气候系统的根本转变与全球碳循环发生剧烈扰动直接相关。与T-OAE相关的nCIE在许多地方具有类似的碳同位素偏移特征,并且有证据表明海洋碳同位素变化记录了天文强迫信号。由于全球各个剖面T-OAE年代学约束仍存在不确定性,制约了对这一全球性事件成因机制的认识。针对这个问题,本研究利用时间序列分析方法,重新分析了12个全球不同地区T-OAE剖面的碳同位素序列。结果显示:研究中所有剖面的起始时间均在182.50~183.05Ma之间波动,并且在nCIE中均记录了6个显著的碳同位素旋回,其中,西特提斯洋托阿尔期持续时间为600~670ka,泛大洋东北部和中部托阿尔期持续时间为610~620ka,泛大洋南部托阿尔期持续时间为610~640ka。通过对比西特提斯洋、泛大洋东北部和中部以及泛大洋东南部的托阿尔期剖面,揭示了全球碳循环在T-OAE时期的不同响应;通过分析地质记录中的旋回与天文信号之间的耦合关系,揭示了地球气候、火山活动和季风系统对地球轨道周期变化的高度敏感性。本研究加深了对T-OAE触发机制的理解,为综合利用地层学数据和天文模型来探讨古气候变化提供了新思路。

藏南卧龙剖面下侏罗统海相地层的岩石磁学特征及其古环境意义

侏罗纪早托阿尔期的大洋缺氧事件(TOAE)是中生代一次重要的全球性古海洋和古气候事件。以往的研究主要集中于西特提斯域的记录,而对其在东特提斯域的响应研究很少。此次研究了位于东特提斯域的西藏定日卧龙剖面下侏罗统普普嘎组—聂聂雄拉组海相地层,初步厘定了卧龙剖面TOAE层位,并对包含TOAE层位的20 m厚的地层开展了详细的岩石磁学研究。岩石磁学参数的变化显示出四个演化阶段,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ。其中阶段Ⅰ和阶段Ⅳ分别记录了TOAE事件之前和之后的沉积过程。阶段Ⅱ记录了TOAE的早、中期,表现为细粒磁性矿物含量减少及之后的铁硫化物含量的增加,很可能是对海侵引起的大洋低氧带(OMZ)扩张的响应。阶段Ⅲ记录了TOAE的晚期,表现为高矫顽力磁性矿物含量的显著增加,可能指示沉积区海洋环境由还原环境转变为氧化环境。总之,岩石磁学参数的变化可以为理解东特提斯域TOAE的演化提供重要的启示。