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下扬子区埃迪卡拉纪碳硫同位素时空分布研究新进展

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度22票 浏览51次 时间:2020年1月13日 09:23
埃迪卡拉纪华南下扬子区的古地理和岩性地层

埃迪卡拉纪华南下扬子区的古地理和岩性地层

(化石网报道)据中国科学院南京地质古生物研究所:新元古代埃迪卡拉纪是早期生命起源和多细胞生物演化的重要时期,也是海洋环境的演化,特别是深层海水发生氧化的重要阶段。因此埃迪卡拉纪古海洋环境的恢复一直是本领域研究的热点。

我国埃迪卡拉纪地层主要分布在以峡东地区为代表的华南扬子地台,是研究新元古代晚期古海洋环境的理想地区。经过几十年的不懈努力,学界前辈们基于我国及国外的地层,对埃迪卡拉纪的古海洋的恢复得出了多种结论,主要观点包括:1)部分学者认为早中期的埃迪卡拉纪深层海水是铁化的,即深层海水的氧化还原状态类似于25亿年前的太古代海洋,水环境中充斥着游离的二价铁离子,这种铁化的海水一直持续到早古生代陆地植物的兴起。2)部分学者则认为埃迪卡拉纪早中期的深层海水至少在局部范围内完成了氧化,氧化的水体有利于埃迪卡拉纪的生物群,例如蓝田生物群、庙河生物群、翁会生物群的发生。以上结论的研究材料多集中在中上扬子区,并均各有独立的地球化学证据支持。

鉴于此,近几年,中国科学院南京地质古生物研究所王伟副研究员、关成国助理研究员和周传明研究员,对野外覆盖严重的下扬子区的埃迪卡拉纪地层,进行了多年的野外探勘及室内分析工作,最终系统恢复了出露相对较好的下扬子区4条野外露头剖面的高分辨率碳(δ13C)、硫同位素(δ34S)地层组成情况。

在此基础上,研究团队也对埃迪卡拉纪早中期古海洋氧化还原状态的时空分布做了详细的探讨。结果表明:

下扬子区剖面在埃迪卡拉纪中期均记录着一次较大的δ13C负漂移事件,最低δ13C值可达?17.7‰,此次δ13C负漂移事件可与峡东地区记录的EN3(DOUNCE)事件相对比。与中上扬子区类似,下扬子区不同水深的剖面中也存在δ13C梯度,即浅水相剖面中的δ13C值显著高于深水相剖面。

下扬子区地层中的δ34S变化趋势大体类似,例如在盖帽及蓝田组二段下部均存在δ34S值从正值变为负值的变化趋势。对不同沉积相区剖面中的δ34S值进行大数据统计,结果表明δ34S值存在深浅变化,最低值出现在中等水深的剖面中,而高值出现在浅水与深水区。这种区域上的δ34S值变化规律很可能由当时海洋环境中等水深的氧化还原梯度所引起的。

研究认为埃迪卡拉纪早中期下扬子区深水区可能仍处于相对还原状态,但氧化还原梯度已较深,浅水、斜坡相的海水基本处于氧化状态,但不排除间歇性的还原反复。这种特殊水体环境不但满足生物的存在,也有利于生物死亡后的躯体保存。

本研究属于基础性的区域地质工作,此工作的完成对以后系统开展华南下扬子区地层、地化和古生物工作提供了重要前提。研究结果于2019年在线发表在国际期刊《三古》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)上,此项研究得到中国科学院、国家自然科学基金委、科技部、现代古生物学和地层学国家重点实验室的资助。

论文相关信息:Wei Wang, Chengguo Guan, Yongliang Hu, Huan Cui, A.D. Muscente, Lei Chen, Chuanming Zhou, 2019. Spatial and temporal evolution of Ediacaran carbon and sulfur cycles in the Lower Yangtze Block, South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2019.109417
TAG: 埃迪卡拉纪
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