豫西下二叠统太原组遗迹化石与古氧相的响应特征

基于对豫西禹州和焦作地区下二叠统太原组中的遗迹化石组成与产状特征的研究,以及对不同颜色Zoophycos潜穴充填物中碳氧同位素和微量元素含量的测试分析,取得成果如下:(1)灰白色充填物中δ^(13)C值较低,主要介于-2‰^-4‰之间;灰色充填物中δ^(13)C值大多在-0.8‰^-2‰之间。二者的V/(V+Ni)值均小于0.46,Ce/La值均小于1.5。反映其为富氧相,即氧化环境。(2)红褐色充填物中δ^(13)C值一般在-0.2‰^-0.9‰之间,V/(V+Ni)值大于0.46,反映其为贫氧相,即弱还原环境。(3)黑色充填物中δ^(13)C值最高,多数在0.2‰~1.6‰之间,Ce/La值大于1.8,反映其为厌氧相,即还原环境。综合分析上述特征,提出了3种古氧相(富氧相、贫氧相和厌氧相)的遗迹化石响应关系及其形成的沉积背景模式。这一研究成果可为精细分析豫西下二叠统太原组碳酸盐岩的沉积环境演变规律提供直观的生物遗迹识别标志。

豫西地区太原组遗迹化石与古环境变化的响应

为探讨豫西地区石炭-二叠系太原组中遗迹化石与其沉积环境的演变特征,采用遗迹学和沉积学的研究方法,重点分析该研究区太原组灰岩中所含Zoophycos遗迹化石的个体大小和潜穴充填物颜色的变化、产状与分布特征以及宿主岩的沉积环境,取得3点认识:(1)密集分布的小型遗迹个体以及充填物为黑色的Zoophycos,与较深水环境和贫氧环境具有明显的相关性。(2)Zoophycos可作为古水深变化的判释标志,尤其是以小型个体和具黑色充填物的Zoophycos可作为较深水沉积层的对比标志,依此标志的区域对比分析表明,太原组沉积期经历过2次大的海侵,出现2次最大海泛面,并可作为全区等时界面。(3)基于沉积环境的时空对比分析,提出豫西地区太原组沉积期海水进退变化规律。研究区太原组自下而上由2次较大海侵与海退旋回组成,每个旋回的沉积环境演化的早期几乎都出现海湾瀉湖相带为主的沉积,间夹潮坪沼泽和砂质障壁岛相带的沉积,然后变为近岸-远岸-近岸的浅海相带沉积,间夹潮坪沼泽相带沉积,最后又变为海湾瀉湖相带和潮坪沼泽相带沉积。