华南上扬子台地中奥陶统-兰多维列统碳同位素地层学

论文摘要

中奥陶世至志留纪兰多维列世是一段重要的地史转折期,海洋生物多样性与古环境条件均在此期间发生了显著的波动。随着碳同位素地层学的兴起,这段时间的全球碳循环的波动及其与古环境的关系逐渐受到学界的注意。我国华南板块以多样化的沉积环境和连续完整的地层序列保存了大量中奥陶统至兰多维列统地层记录和化石记录。通过长期的深入研究,我国学者在华南建立了中奥陶统至兰多维列统较为完整生物地层框架,为这段时期的生物演化和古环境变迁研究提供了重要的基础。但是,上扬子区上奥陶统宝塔组和临湘组因化石单一、缺少可区域准确地层对比的关键化石,因此尚未建立精确的生物地层学框架,无法准确地与全球其他地区对比。同时,华南中奥陶统至兰多维列统碳同位素记录甚少,因而华南该岩层沉积时段的碳循环波动及其与全球碳循环的关系暂未有较深入的了解。通过对上扬子地区的两口科研浅钻(宜黄1井和宜界1井)的中奥陶统达瑞威尔阶至兰多维列统鲁丹阶的地层进行连续采样,获得了全岩粉末样品共1037个,并相应完成了无机碳同位素和有机碳同位素测试实验,共得到1219个数据。基于该实验结果,本文分别绘制得到华南上扬子区达瑞威尔阶至鲁丹阶有机碳和无机碳同位素变化曲线,并据此与全球其他地区的同期的碳同位素曲线进行对比,除识别出MDICE、GICE和HICE等3个可在全球广泛对比的重要碳同位素事件外,还首次在华南板块识别出了 LDNICE、Upper Kukruse Low、Kope、Fairview和Waynesville等5个碳同位素事件,并可与波罗的板块和劳伦板块进行对比,为我国华南包括宝塔组和临湘组在内的中、上奥陶统高分辨率多重地层划分和对比提供了重要参考。本文还基于现有的HICE事件碳循环模型,对上扬子区凯迪阶上部至鲁丹阶的HICE事件记录的穿时性特征进行了初步分析,认为海平面的升降是该地区HICE事件出现穿时现象的主要原因。同时,本文结合全球中、晚奥陶世全球海水锶同位素波动、生物多样性波动和造山运动,首次应用上述碳循环模型解释了全球达瑞威尔阶上部至凯迪阶中部碳同位素波动现象。经过分析,本文认为达瑞威尔晚期至凯迪早期洋中脊等岩浆活动的加强使幔源富12C碳酸盐物质向海供给加强,导致了全球桑比早期海水碳同位素组成负漂移:随后桑比晚期至凯迪期,洋中脊等火山活动趋于稳定,而逐渐加强的造山运动使得陆源富13C碳酸盐物质向海供给加强,导致海水碳同位素组成结束负漂移。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李超

导师: 张元动,樊隽轩

关键词: 晚奥陶世,兰多维列世,上扬子台地,碳同位素化学地层,碳循环

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,地质学,地质学,地质学

单位: 中国科学技术大学

基金: 中国科学院(XDB10010100),国家自然科学基金(U1562213 和 41725007)

分类号: Q911;P534.42;P597

总页数: 114

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