湘西寒武系鼓山阶底界附近碳同位素组成演化趋势

湘西王村剖面寒武系鼓山阶(Drumian)底界附近碳酸盐岩的δ^(13)C值分布于0.5‰~–3.0‰之间,δ^(18)O值分布于–4.0‰~–12.0‰之间,少数碳酸盐岩样品的δ^(18)O值低于–10.0‰,指示岩石经历成岩期后蚀变作用影响,但δ^(13)C、δ^(18)O之间的非协变关系指示碳同位素组成比较稳定。鼓山阶底界附近δ^(13)C表现为负漂移演化趋势,负漂移幅度为4.0‰,最低值出现在鼓山阶底界之上9 m处,与美国犹他州Drum Mountains剖面鼓山阶负漂移(DICE)出现的位置基本一致,负漂移幅度可与美国内华达州Desert Range剖面、Panaca Hills剖面、犹他州House Range剖面、Drum Mountains剖面对比,表明DICE负漂移具有洲际可对比性,可作为寒武系鼓山阶划分与对比的工具。湘西王村剖面寒武系第二统顶部清虚洞组、第三统底部敖溪组白云岩为海平面下降期形成的进积序列,寒武系第三统花桥组下部黑色泥灰岩、钙质泥岩夹富含黄铁矿结核的硅质条带为深水斜坡相沉积,超覆于白云岩之上。因此,寒武系鼓山阶底部附近的DICE负漂移发生在寒武纪第三世鼓山期海侵时期,与美国Drum Mountains剖面鼓山阶DICE负漂移所处的沉积环境相似。

豫北林州地区鼓山阶底部碳同位素组成及演化趋势

碳同位素地层学是寒武系地层划分与对比的重要手段。通过对豫北驴驮沟剖面碳酸盐岩地层进行碳同位素分析发现,驴驮沟剖面寒武系鼓山阶(Drumian)底界附近的碳酸盐岩的δ^(13) C值分布于3.1‰~-1.7‰之间,δ^(18) O值分布于-3.9‰~-9.4‰之间。δ^(13) C、δ^(18) O之前的非协变关系指示碳同位素组成比较稳定。鼓山阶底界附近δ^(13) C表现为负漂移演化趋势,漂移幅度为3.0‰,最低值为-1.7‰,出现在三叶虫Proasaphiscus首现位置15 m之下。出现负漂移的位置和负漂移的幅度与华南湘西王村剖面、美国犹他州Drum Mountains等剖面的鼓山阶底部的负漂Drum carbon isotope excursion(DICE)一致,表明DICE负漂移具有洲际对比意义,可作为寒武系鼓山阶划分和对比的工具。负漂移峰值处岩性为位于青灰色页岩之间的薄层灰岩夹层,超覆于鲕粒灰岩之上,因此,寒武系鼓山阶底部附近的DICE负漂移对应于苗岭世早期的海侵时期。