贵州紫云剖面P/T界面附近碳氧同位素的变化及生物绝灭事件

:贵州南部紫云剖面由上二叠统长兴组的碳酸盐台地边缘沉积体系、下三叠统罗楼组的碳酸盐浅海陆棚沉积体系、以及下三叠统紫云组的半深海深海沉积体系组成。在前两种沉积体系中选取 18块样品进行碳、氧同位素测试。测试的结果表明 :上二叠统长兴组δ13 C平均值为 2 4 8‰ ,保持了较高的正值 ,δ18O平均值为 - 4 19‰ ;在P/T界面附近 ,δ13 C ,δ18O值都有显著的降低 ,δ13 C值由 2 71‰陡降至 - 0 90‰ ,变化幅度达 3 6 1‰ ,δ18O值由 - 5 0 3‰降为- 9 4 6‰ ,变化幅度可达 4 4 3‰ ;下三叠统罗楼组下部 ,δ13 C值为负值及低正值 ,出现明显的δ13 C值低异常 ,而δ18O值则比较稳定 ,介于 - 4 6 6‰和 - 5 6 2‰之间 ,平均值为 - 5 2 8‰。罗楼组上部 ,δ13 C值有回升的趋势。由于生物对轻碳具有重要的分馏作用 ,因此 ,P/T界面附近δ13 C值的显著变化反映了一次生物大量绝灭的过程。由δ18O值的变化反映出的生物绝灭的外因主要有温度和盐度两方面。从δ18O值可计算出在P/T界面处古温度有 4～ 5℃的升降 ,这势必影响到狭温生物的生存 ;从δ18O值计算出的Z值来看 ,古盐度也有小幅度的变化 ,加速了狭盐度生物的绝灭。事实上 ,生物的绝灭可能是海平面变化、火山事件。

重庆凉风垭剖面二叠-三叠系界线层碳同位素变化特征

重庆凉风垭二叠-三叠系界线剖面64个碳酸盐样品碳同位素值测试结果显示,在界线附近碳同位素值出现3次负异常,第1次负异常出现在第37层,考虑到该层是灰岩透镜体与黏土岩的混合层,此次异常有待进一步验证;第2次负异常出现在第40层,此次异常是δ(13C)值偏移幅度最大的1次(1.5‰),在该层大量生物灭绝;第3次负异常出现在第44层。凉风垭界线剖面碳同位素值的3次负异常与生物变化的对比表明,碳循环的多次变化与生物危机相伴,生物危机期间环境处于不稳定状态。

浙江煤山二叠-三叠系界线剖面有机和无机碳同位素变化与古环境

浙江长兴煤山D剖面196个碳酸盐岩样品无机和有机碳同位素δ13Ccarb和δ13Corg变化趋势表明,煤山地区晚二叠世末为比较封闭的局限海沉积环境,早三叠世初期经局限和开阔海环境交替出现渐变为海水循环良好的广海沉积环境。长兴期的海进作用使海洋初始生产率升高,可能是引起长兴组葆青段碳同位素变重的主要原因;海洋CO2浓度增高可能是长兴组煤山段δ13Corg出现负漂移的原因。二叠纪末期全球性海平面下降以及火山作用可能是使生态系统崩溃、引起二叠-三叠系(P-T)界线附近生物绝灭的外部原因,也是使海洋中12C输入量增加导致过渡层碳同位素变轻的主要原因。二叠纪晚期生物绝灭经历了由渐变到突变的过程。δ13Corg在生物绝灭后才出现大幅度负漂移,可能是由于营光合作用的浮游植物不一定因海洋缺氧以及其他生物的绝灭而停止生长,当海水酸度超过浮游生物忍耐限度时,才导致浮游生物大量死亡。殷坑组δ13Corg和δ13Ccarb呈上升趋势,说明经历过P-T生物大绝灭后,早三叠世海洋生产率逐渐升高,生物开始复苏。

华南二叠纪末缺氧海水中的有毒气体与生物集群绝灭

对华南P/T界线地层有机碳同位素和碳酸盐岩碳氧同位素和沉积特征进行研究表明 :二叠纪末海洋中发生了大规模海水缺氧事件 ,持续时间约 6～ 10万年 ;海洋底层存在大量的CO、CO2 、H2 S和CH4等水溶性有毒气体 ,在剧烈的火山爆发事件及相伴的温室效应影响下 ,这些气水化合物由海底及陆架沉积中快速分离释放 ,导致生物集群绝灭 ,最终造成灰岩的δ13

中国南方二叠-三叠纪过渡时期的碳同位素旋回地层与突变事件

在中国南方晚二叠世至早三叠世初碳酸盐岩的Ｃ 同位素演化基础上， 考察了长兴阶层型剖面的高分辨率Ｃ 同位素旋回地层，发现长兴阶有三个Ｃ 同位素四级旋回，与吴家坪阶晚期的一个四级旋回共同组成了一个完整的三级旋回。与这种缓慢变化形成强烈对比的是：Ｐ／ Ｔ 界线上在１ ．５ ～２．６ 万ａ 左右的地球年时间中δ１３ Ｃ 突变为高负值， 形成剧烈负异常， 其中生物集群绝灭因素可能占２／３ 以上，变负幅度约５‰～６ ‰。二叠纪末生物集群绝灭的原因可能与大规模的火山爆发引起的气体增加和缺氧事件有关。

华南晚二叠世至早三叠世初灰岩碳同位素地层旋回

在华南晚二叠世灰岩高分辨率碳同位素地层中，可明显识别出２个三级旋回和叠加其上的几个四级旋回．其中长兴阶包括３个碳同位素四级旋回，和吴家坪阶上部的一个四级旋回一起组成了完整的三级旋回．早三叠世初灰岩的δ１３Ｃ值缓慢向正值方向移动，构成一个完整的四级旋回．华南长兴阶层型剖面灰岩的碳同位素四级旋回与“亚层序”相当，地层厚度为１１ｍ～１８ｍ，沉积时间约为１．２～１．７百万年．华南Ｐ／Ｔ界线地层上，生物集群绝灭导致的δ１３Ｃ突变为高负值事件与界线附近的δ１３Ｃ低值区相叠加，形成了δ１３Ｃ的强烈负异常，其中生物集群绝灭成因可能占２／３以上，变负的幅度达０．５‰以上．据高分辨率地层框架估算，碳同位素强烈负异常事件的持续时间约１．５～２．６万年．

贵州乐康二叠/三叠系界线剖面的有机碳同位素异常及其意义

本文研究了贵州望谟乐康深水槽谷相二叠／三叠系界线剖面的有机碳同位素记录。研究结果表明，乐康剖面上二叠统δ13Corg值的变化幅度不大，越过第34层进入第35层以后，在WL－16号样品层位上，δ13Corg值突然从WL－15号样品的-25．419‰降低到-28．235‰，衰减幅度达到近3‰；其后δ13Corg值逐渐回升，并进入下三叠统。根据δ13Corg值的突然衰减正好发生在第34，35层的界线过渡层内这一事实，我们认为乐康剖面的P／T界线应划在第35层的WL－16号样品层位上。由于沉积有机物的碳同位素组成与海洋生物原始生产率（primaryproductivity）密切相关，因此，贵州乐康二叠／三叠系界线剖面的有机碳同位素变化曲线，不仅可以作为精确划分地层界线的一种新的有效手段，而且反映了海洋原始生产率的变化情况。