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韦恒叶 《沉积与特提斯地质》2012,32(2):76-88
海洋表层初级生产力大小以及水体氧化还原条件是古海洋和古气候研究的重要内容,而元素地球化学是研究初级生产力以及氧化还原条件最常用的手段。主量元素Fe和Si是限制生物的营养元素,痕量金属元素Cu、Ni和Zn是微营养元素,而营养条件是沉积生产力的限制因素,因此这些元素的含量能反映初级生产力大小。Ba和Mo是随有机质一起沉淀下来的,与水体的有机碳通量有关,也是古生产力大小的指标。对氧化还原敏感的痕量金属元素含量（如Cr、V和U）以及元素比值（如V/（V＋Ni）、V/Cr、Ni/Co、U/Th和V/Sc）常用来重构水体的氧化还原条件。 相似文献
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二叠纪发生了两次重大生物灭绝事件，一次是位于吴家坪初期即瓜德鲁普世末生物灭绝事件，另一次是位于长兴末期即晚二叠世末生物灭绝事件。在这两次生物灭绝事件之间的大约八百万年时间里，其环境变化研究相对较少，古海洋的氧化还原条件变化目前尚未清楚。通过分析湖北秭归县杨林剖面的黄铁矿形态来探讨吴家坪组-长兴组界线氧化还原条件及其意义。研究结果表明:吴家坪组与长兴组石灰岩沉积时期的古海水主要是贫氧至氧化环境。在吴家坪组上部至长兴组下部地层沉积时期古水体出现间歇性硫化现象。该硫化缺氧事件不仅出现在秭归地区，还广泛分布于鄂西盆地、扬子台地南缘南盘江盆地、阿拉伯地台以及东格陵兰盆地地区。这说明吴家坪-长兴组界线沉积时期的间歇性硫化缺氧事件有可能是一个全球性事件。该事件可能与二叠末事件有一定的关联。 相似文献
3.
我国华南地区二叠系栖霞组沉积了多套富有机碳的暗色岩系,是华南地区油气勘探的潜在烃源岩。其形成主要与水体的氧化还原以及古特提斯海洋洋流系统有关。然而,栖霞期水体的缺氧-贫氧的成因模式还需要更多的地质证据。本文选择湖北省恩施剖面栖霞组下部臭灰岩段钙质页岩及碳酸盐岩夹层为研究对象,开展稀土元素REE、微量元素Th/U比值以及碳酸盐矿物晶格内微量硫酸盐硫同位素组成分析。研究结果表明,栖霞组下部臭灰岩段的下部沉积水体主要为缺氧至贫氧条件,而臭灰岩段上部主要为贫氧至氧化条件。这些缺氧至贫氧沉积主要是由洋流的上涌造成。洋流的上涌将深水环境中缺氧、贫氧的底部水体涌至陆棚斜坡地带,造成斜坡浅水地带形成一个近似倒三角的缺氧-贫氧水体带,从而沉积了栖霞组暗色薄层石灰岩或钙质页岩。 相似文献
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在瓜德鲁普统末期发生了一次大规模生物灭绝事件,多类生物均遭受重创。关于此次生物灭绝事件成因,有学者认为海洋缺氧是主要的直接原因之一,但瓜德鲁普统-乐平统（G-L）过渡时期海洋的氧化还原条件的研究开展得较少,缺少直接证据证明海洋缺氧和瓜德鲁普统末期生物灭绝的关系。草莓状黄铁矿粒径是指示沉积水体氧化还原条件的少数可靠的指标之一。由于微晶粒径大小与草莓状黄铁矿粒径大小密切相关,草莓微晶粒径大小同样也可以作为沉积水体的氧化还原指标。本文通过研究蓬莱滩剖面卡匹敦阶茅口组和吴家坪阶合山组下部草莓状黄铁矿微晶粒径特征,从而分析沉积环境的氧化还原状态。研究结果表明蓬莱滩剖面茅口组和合山组微晶粒径多数分布在0.4～1.2 μm之间,大部分样品微晶粒径分布相对较窄,部分样品分布较宽。茅口组-合山组界线处间歇性出现微晶粒径很小且分布范围窄的样品,其平均微晶粒径一般小于0.7 μm,最大值一般不超过1.2 μm,很可能指示硫化-缺氧的环境。茅口组和合山组大部分样品平均微晶粒径分布在0.7～1.0 μm之间,最大值一般不超过3.3 μm,很可能指示的是氧化-贫氧环境。蓬莱滩剖面硫化至缺氧环境对应着瓜德鲁普末期生物灭绝事件层位,说明这两者很可能存在因果关系。海洋的硫化缺氧很可能是瓜德鲁普末期生物灭绝的主要原因之一。 相似文献
5.
对鄂西—湘西北地区多个沉积剖面的地层及沉积相进行了详细分析,结果表明,该区二叠纪栖霞期至茅口初期主要为内克拉通碳酸盐岩缓坡环境,发育内缓坡相、中缓坡相、外缓坡相和盆地相.内缓坡相以厚层至块状生物碎屑石灰岩为主,生物颗粒以绿藻和底栖有孔虫为主,缺乏高能沉积的生物颗粒.中缓坡相以中厚层含生物碎屑颗粒石灰岩以及厚层灰泥石灰岩... 相似文献
6.
前寒武纪-寒武纪转折期是地球历史演化的重要阶段之一,不仅纪录了后生动物的产生、灭绝以及加速分异的过程,同时也伴随着全球构造重组、长期全球性海洋缺氧、海洋地球化学明显的变化等。为了更好地认识这一重要时期地球表层环境演变及动力机制,我们对鄂西-湘西北地区下寒武统地层(相当于第1、2阶)进行了详细的沉积相和层序分析,在3大岩相组合(碳酸盐岩、硅岩、黑色泥岩/页岩)中识别出了16种主要岩相类型,并根据岩相时空变化识别出4个沉积层序(S1～S4)。在寒武纪开始时,湘西碳酸盐台地发生暴露,而台缘南侧发生裂陷,台地北侧的湘西北地区(如石门杨家坪)也发生大幅沉陷,但往北至三峡地区变浅,过渡为碳酸盐台地,形成两隆两凹的古地貌格局,这种巨大侧向地形差异(起伏)指示伸展构造背景下的断块掀斜作用,这种构造作用在寒武纪早期呈幕式活动,从而控制了该时期的沉积作用、沉积样式及其空间分布,并以沉积层序体现,因此每一层序代表了一幕从构造(拉张)强化到衰减过程的沉积响应。在构造幕的开始阶段,由于强的拉张和断裂掀斜作用,湘西碳酸盐台地发生暴露或变浅,而在该台缘南侧发生断陷,形成断阶,深部富硅热液流体沿断裂向上运移到断阶海底形成浅海热液喷流系统(硅烟囱),所以此处层序底部往往由一套特殊的硅质沉积(如有多管-孔丘状硅岩、脉状硅岩或漏斗状/楔状硅岩体)组成。此带向东南盆地方向,由于热液活动衰减和海水影响的增强,主要发育层状硅岩。从湘西北至三峡地区,层序底部一般由薄层状硅岩(常含泥质)组成,且向台地方向量减少(但碳酸盐岩增多)。在构造幕晚期,由于构造活动衰减,热液硅通量大幅减少,除深水盆地外,碳酸盐工厂恢复生产,因此层序上部主要由碳酸盐岩组成(深水盆地除外)。从第四构造幕热液活动后,盆地基底热衰减迅速,深部硅输入通量大幅减少,并在扬子地块发生大范围均匀挠曲沉降和快速海平面上升,造成碳酸盐台地淹没,形成了牛蹄塘组(或同期)富有机质黑色岩系。从此后,中扬子地区进入了一个新的构造-沉积演化时期。 相似文献
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西藏羌塘盆地古近纪康托组沉积物源及构造背景分析 总被引：1，自引：0，他引：1
沉积岩中的主微量元素和稀土元素特征可以指示其物源、构造背景和沉积环境等。康托组地层沉积时代为古近纪,是青藏高原早期隆升后首先沉积的陆相碎屑岩,对该地层的物源信息及构造背景分析对于研究羌塘盆地新生代演化和高原隆升过程具有积极意义。本文对羌塘盆地半岛湖地区康托组地层进行了地层学、岩石学、元素地球化学和黏土含量分析,研究了其物源特征及构造背景。研究区康托组主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,分选性和磨圆度较差,发育平行层理。对17件样品进行元素地球化学分析测试,结果显示中等的化学蚀变指数CIA值（69.57~80.81）,较高的化学风化指数CIW值（81.07~95.02）和斜长石风化指数PIA值（77.32~93.96）,表明物源区整体经历了较强的化学风化作用。Th/U、Sc/Th、Rb/Sr等微量元素比值接近大陆上地壳值,结合稀土元素的配分模式,表明近源快速堆积的特点。根据TiO2/Zr、Co/Th、La/Sc、Th/Sc、Cr/Zr值和δEu、δCe的负异常,结合相关判别图解说明康托组物源主要来自于长英质岩石。La—Th—Sc、Th—Sc—Zr/10、TiO2—Fe2O3T+MgO、Al2O3/SiO2—Fe2O3T+MgO和主量元素双因素构造判别图解表明物源区主要为被动大陆边缘。结合构造演化分析,指示了半岛湖地区康托组形成于陆内沉积环境。 相似文献
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二叠纪末期发生了显生宙以来规模最大的生物灭绝事件,利用江西修水东岭剖面二叠-三叠系界线的碳同位素、主量元素及微量元素分别研究全球碳循环的变化及其相对应的物源的变化进而分析环境变化与生物灭绝的关系。研究结果表明,东岭剖面二叠-三叠系界线存在阶梯式碳同位素负偏,第一阶段阶梯式负偏幅度为2‰,第二阶段阶梯式负偏幅度为2.5‰,总的负偏幅度高达4.5‰。在阶段阶梯式碳同位素负偏过程,碳酸盐岩中的硅酸盐组分物源由基性火成岩转变为岛弧性质的酸性火成岩。后者可能与我国华南周围岛弧火山喷发有关。这些碳同位素负偏在时间上与物源的转变及火山灰层基本一致,推测其与我国华南岛弧火山及西伯利亚大火成岩省喷发有关。大规模火山作用喷出或诱发出的二氧化碳及甲烷温室气体有可能是造成二叠-三叠系阶梯式碳同位素负偏的主要原因。火山喷发造成的环境恶化如全球变暖、海洋缺氧、海洋酸化、植被破坏形成的大量沉积物输入海洋致使生物生存压力增大,从而造成二叠末期生物的大灭绝。 相似文献
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湖南西部桑植地区中二叠统栖霞组地层旋回性明显,有机质也呈周期性变化.研究其有机质聚集堆积控制因素将有助于理解海平面变化在富有机碳沉积物形成过程中的作用.选择其中一个旋回作为研究目的层段,通过黄铁矿形态以及地球化学参数有机碳TOC、硫同位素、DOP以及微量元素的研究发现,初级生产力参数Ba、Ni、Cu和Zn的变化与TOC含量的变化一致,有机质聚集堆积主要受海洋表层初级生产力的控制,底部水体氧化还原条件与初级生产力有关.有机质的堆积最终归因于高频相对海平面变化,海平面快速上升带来丰富的营养物质,提高海洋表层生物生产力,海底有机质的分解消耗大量氧气,氧需求量的增加形成底部水体贫氧-厌氧环境. 相似文献
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华南下扬子巢湖地区孤峰组黑色硅质岩中富含有机质，是中国油气和页岩气勘探的潜在源岩，研究孤峰组有机质富集规律对开展油气勘探工作具有重要意义。文章对巢湖平顶山地区中二叠统孤峰组硅质岩进行总有机碳含量（TOC）和饱和烃分子标志物特征分析，探讨其中有机质富集规律。结果表明孤峰组有机质热成熟度参数C29 ααα甾烷20S/(20S+20R)比值分布在0.37 至0.46 之间，C31升藿烷22S/(S+R)比值分布在0.53 至0.59 之间，热成熟度水平处于生油窗的早期。有机质正构烷烃主峰为C18，以短链烷烃为主，藿烷含量较高，甾烷以C27 ααα 20R 胆甾烷为主，有机质主要来自海洋浮游藻类和细菌。孤峰组有机质Pr/Ph 比值小于0.6，伽玛蜡烷指数平均值为0.2，说明古沉积水体为中等分层缺氧环境。孤峰组普遍富含有机质可能与炎热气候下古沉积水体长期分层和缺氧有关。随着气候在孤峰组沉积早期和晚期突然变冷，高强度的海洋洋流上涌提高了初级生产力水平，造成有机质更大规模的富集。 相似文献