羌塘盆地半岛湖地区上侏罗—下白垩统礁灰岩地球化学特征和成岩流体性质

半岛湖地区生物礁以发育灰岩为主,包括以造礁生物为主的骨架岩和非礁碳酸盐岩,针对生物礁相碳酸盐岩的显微组构分析和阴极发光分析,测得不同点礁各类礁相碳酸盐岩的常微量元素和碳、氧同位素组成,分别为:35件样品Mn,Sr,Fe元素平均质量分数为129×10-6,270×10-6和1 320×10-6,具有较低的Mn含量、较高的Sr含量、Fe含量,表明在成岩过程中海源流体发挥了主导作用,同时遭受了不同程度的大气淡水成岩流体的影响;碳同位素值变化不大且都为正值,变化区间为1.4‰~3.5‰,平均值为2.61‰;氧同位素值变化区间为-7.4‰~-2.7‰,平均值为-5.25‰,古海水盐度指数Z值变化较小,为126.6~132.7,平均值为130.5。结果表明,成岩流体盐度较高,溶蚀孔洞较为发育的颗粒灰岩和礁灰岩具有相对更低的δ18 O值,晚侏罗—早白垩世时期,羌塘盆地北部大量有机碳被高速埋藏是导致半岛湖地区礁相碳酸盐岩碳同位素值普遍偏高的首要原因。     

扬子地台寒武系碳酸盐岩的碳同位素组成及地质意义

贵州金沙地区寒武系上部娄山关组岩性单一,为蒸发相白云岩,生物化石稀少,沉积时代归属不清.为寻找地层对比与划分的岩石地球化学标志,按5 m的样品间距对贵州金沙地区相邻的长岩沟剖面、岩孔剖面寒武系采集了250件碳、氧同位素样品进行测试分析,对其演化趋势进行了研究.结果表明,贵州金沙地区寒武系碳同位素组成演化表现出4次显著负漂移和3次显著的正漂移.负漂移分布于清虚洞组中部(NE-1)、陡坡寺组下部(NE-2)、陡坡寺组与娄山关组的分界处(NE-3)、及娄山关组下部(NE-4),δ13C值分别降低到-2.3‰0、-2.6‰o、-6.2‰和-4.8‰;正漂移分布于清虚洞组底部(PE-1)、顶部(PE-2)及娄山关组上部(PE-3),δ13C值分别上升到1.3‰、2.1‰和2.6‰.δ13C的演化趋势可与世界各大陆寒武系δ13C演化趋势对比,它将娄山关组下部、中部、上部分别划归全球寒武系第二统上部、第三统及第四统.     

兴蒙地区晚二叠世林西组灰岩微量元素与碳、氧同位素特征及沉积环境讨论

兴蒙地区晚二叠世林西组沉积环境争议较大,多数学者认为其为陆相沉积,少数学者则认为早中期为封闭海盆,晚期转化为陆相湖盆。在对林西官地林西组剖面实测时,于其上部发现大量灰岩透镜体,内含钙藻和苔藓虫等海相化石。对系统采集的灰岩透镜体进行微量元素及碳、氧同位素组成分析,结果显示灰岩中轻稀土略亏损,Eu正异常明显,La、Ce具有轻微的正异常,Gd、Y/Ho基本无异常;Si O2含量较高、且Zr与REE具有良好正相关性,表明其沉积环境为海相近岸带,水体可能有正常海水、河水或大气降水和热液三个来源。剖面沉积特征、化石组合及灰岩中碳、氧同位素组成也为近岸带环境提供了进一步支持。这说明晚二叠世兴蒙—吉林一带仍存在狭长海盆,海盆内部仍存在热液活动,在近岸地区,海水循环可能受阻,使得短期内以蒸发作用或河水注入占主要地位,造成碳同位素大幅漂移,而氧同位素漂移主要由成岩作用引起。     

峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组碳同位素特征研究进展与国内外对比

本文重点通过研究峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组碳同位素的变化规律, 来探讨其全球地层对比意义。峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组经历了三次比较显著的碳同位素负漂移(EN1~EN3)和两次正漂移(EP1、EP2)。第一次碳同位素负漂移(EN1)发生在南沱冰期之后陡山沱组底部“盖帽碳酸盐岩”层位及其上部的白云岩, 与世界其他地区Marinoan冰期之后“盖帽碳酸盐岩”的碳同位素负漂移可进行对比; 第二次碳同位素负漂移(EN2)发生在陡山沱组中部; 第三次负漂移(EN3)发生在陡山沱组顶部, 是该地质历史时期持续时间最长的一期碳同位素负漂移, 同澳大利亚、阿曼、纳米比亚、加里福尼亚、西伯利亚、苏格兰等地碳同位素异常均可进行对比。两次正漂移(EP1、EP2)分别位于第二段中部和第三段的下部, 分别与陡山沱组所含的两个疑源类组合具有很好的对应关系; 而EN3则与陡山沱组上部所含的宏体化石组合(庙河生物群)相对应; 表明碳同位素的变化与生物演化具有一定的对应关系。研究表明, 利用碳同位素变化特征进行埃迪卡拉纪地层洲际对比是行之有效的手段之一。     

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶纪地层划分对比及意义

以碳同位素值的波动变化与沉积环境、海平面升降及地层界面突变等地质事件相对应为理论依据,开展碳同位素地层研究,建立了各组值域划分标准,解决碳酸盐岩地层缺乏标准生物化石情况下,地层归属难确定的问题。指出奥陶系自下而上碳同位素曲线呈现稳定-上升-正漂移的过程。其中,下统蓬莱坝组—鹰山组δ~(13)C值范围为(-4.2~-0.2)×10~(-3),始终为负值;中统一间房组δ~(13)C值范围为(-0.4~0.6)×10~(-3),以分布在零值附近为特征;上统恰尔巴克组—良里塔格组δ~(13)C值范围(0.7~3.1)×10~(-3),均为正值。在此基础上,开展了巴楚典型露头剖面与麦盖提斜坡井下奥陶系碳同位素地层与岩石地层对比研究,提出麦盖提斜坡中部及东部断洼区发育上奥陶统,除东部断裂带外,普遍残存下奥陶统顶部泥晶灰岩段。     

贵州乐康剖面茅口阶-吴家坪阶碳同位素组成变化及峨眉山大火成岩省的响应

随着精细年代学研究的发展,越来越多的证据表明地幔柱作用下的大火成岩省和地质历史时期的生物绝灭之间有着密切的联系。我国西南地区峨眉山溢流玄武岩省是目前我国惟一被国际认可的大火成岩省,为了更好地证明峨眉山大火成岩省与同期生物、环境变化之间的关系,选择贵州望谟乐康剖面石灰岩开展了碳同位素组成研究。结果表明,在峨眉山地幔柱作用之前的茅口阶碳同位素组成显示出较高的正值(δ13C=5.2‰～4.0‰);茅口阶顶部至领薅组第一段δ13C值主要落在2‰～4‰范围内,其时序上对应于峨眉山玄武岩主喷发之前的区域穹状隆升时期;之后由于峨眉山大火成岩省有关的大规模火山作用导致低值碳源加入,当时缓慢复苏的生物作用造成的碳同位素组成增加远不能抵消火山作用造成的碳同位素组成降低,导致期间碳同位素组成明显降低(变化于0‰～2‰范围),并出现负漂移。该剖面碳同位素组成的变化为峨眉山地幔柱作用对生物和环境效应的研究提供了重要信息。     

泥盆纪海水的碳、氧同位素变化——来自腕足化石的同位素记录

生物壳体中的碳、氧同位素一直被用来反演地质历史时期海水同位素组成。具有较强抵抗成岩后生作用(低镁方解石)的腕足化石,分布广泛,被认为是反演古生代海水同位素的理想样品之一。本文通过对四川龙门山泥盆纪保存完好的腕足化石碳、氧同位素的提取,建立该时期海水同位素变化曲线,并对其控制因素进行探讨。研究显示：碳同位素组成在~2‰~+2‰(PDB下同)之间变化。其间经历3个旋回,其相对高值分别对应龙门山地区其中3个成礁期。同时因海平面变化不同,碳同位素表现出正偏幅度的不同。表明生物生长以及海平面变化共同控制着海水碳同位素组成,且生物生长对其影响较大。氧同位素组成在4‰~ -10‰之间变化。在埃姆斯阶对应的甘溪组、谢家湾组以及二台子组时期,氧同位素从-10‰逐渐升高到-6‰。但相对于世界其他地区该时期氧同位素偏低-2‰~ -4‰。可能原因是早期处于封闭海洋环境的平驿铺群时期,淡水注入造成海水氧同位素严重偏负。埃姆斯阶全球海平面上升,广海海水同化作用,氧同位素不断上升。从养马坝至小岭坡组时段内,氧同位素在-4‰~ -6‰之间变化,同世界其他地区相当。其幅度变化表明：温度可能是其控制因素。     

滇东北地区下寒武统龙王庙组白云石化模式研究：来自钙同位素模拟结果

滇东北地区桧溪剖面位于四川盆地南缘外侧,剖面龙王庙组地层白云石化活动强烈,广泛发育泥晶灰岩、砂屑灰岩、泥晶白云岩、云质灰岩和灰质云岩等岩性。剖面3个灰岩-过渡岩性-白云岩旋回中具有混积特征,石英颗粒大量发育。阴极发光下,3个岩性旋回主要呈暗红色,可见石膏。地球化学测试显示：旋回1中灰岩-白云岩碳同位素为-0.78‰～-0.49‰,氧同位素为-9.28‰～-8.96‰,锶同位素为0.709 795 54～0.712 183 18,钙同位素为0.54‰～1.12‰;旋回2中灰岩-白云岩碳同位素为0.37‰～0.41‰,氧同位素为-9.76‰～-9.64‰,锶同位素为0.710 087 11～0.713 741 67,钙同位素为0.63‰～0.81‰;旋回3中灰岩-白云岩碳同位素为-0.03‰～0.23‰,氧同位素为-9.90‰～-9.24‰,锶同位素为0.709 909 34～0.712 376 17,钙同位素为0.56‰～0.94‰;3个旋回中灰岩锶、钙同位素测试结果明显偏低,白云岩锶、钙结果明显偏高。钙同位素对流、缓冲模型模拟结果显示,旋回1白云石化流体Mg²⁺浓...     

湖南永顺地区寒武系SPICE事件及其地层对比意义

提要：对采自斜坡相区寒武系湖南永顺王村剖面的38件碳氧稳定同位素样品测试分析和研究显示,在该剖面存在一个碳稳定同位素的异常事件——SPICE事件。该事件碳稳定同位素具有明显的正漂移,其值从花桥组顶部的0.69‰逐渐增加,至车夫组中部达到峰值3.05‰,其后,其值逐渐减小,大致在比条组中部达到最低0.67‰。该事件的成因不但和上升流、有机质快速埋藏等有关,还叠加了碳酸盐岩风化作用的因素;鉴于该事件具有广泛的可比性,在地层划分对比中,特别是在局限台地相地层划分对比中具有重要意义。     

塔里木盆地西南依格孜牙组与卡拉塔尔组灰岩碳、氧同位素特征

对塔里木盆地西南依格孜牙组和卡拉塔尔组灰岩碳、氧同位素特征研究结果表明,上白垩统依格孜牙组δ13C(PDB标准)平均值为3.79‰,δ18O(PDB标准)平均值为-3.49‰;古近系卡拉塔尔组灰岩δ13C(PDB标准)平均值为2.09‰,δ18O(PDB标准)平均值为-4.54‰.与前人和世界其他剖面数据对比认为,碳同位素比较稳定,能够反映其沉积时的特征,而氧同位素变化较大,可能受沉积后作用的影响.依格孜牙组与卡拉塔尔组灰岩碳同位素具较大差异,主要受陆源环境(？)物质的注入,海水盐度、生物作用和古大气CO2含量等因素的影响.     

峡东宜昌四溪震旦系灯影组多重地层划分

根据四溪灯影组岩石地层和层序地层综合研究结果，并结合遗迹化石组合特征分析，以灯影组石板滩段中部存在的冲刷侵蚀面为标志，灯影组内部可划分为两个不同的沉积层序，其中下部沉积层序的灰岩中含丰富多样的遗迹化石和文德带藻化石，与标准剖面上的石板滩段以及国外伊迪卡拉生物分异大发展时期沉积的地层可以大致对比，本区灯影组石板滩段灰岩的δ^13C值相对较高，变化于3．01‰-4.50‰，上部白马沱段白云的δ^13C为1．80‰－2．30‰。灯影组碳同位素组特点与纳米比亚，西伯利亚地台以及加拿大西北部末前寒武系上部碳同位素组成特点相似，指示灯影组是伊迪卡拉动物分异发展之后，寒武纪之前的沉积产物。     

川西北地区晚三叠世卡尼期洪水事件沉积的碳、氧同位素记录*

川西北地区绵竹和安县等地发育的下卡尼阶岩性以灰色鲕粒灰岩、海绵礁丘粘结及障积成因的凝块石灰岩为主,上卡尼阶岩性突变为灰黑色页岩、粉砂岩,这与西特提斯地区卡尼阶在岩性和颜色上有很大的相似性。本次研究用激光微区碳、氧同位素测试方法分析了川西北地区卡尼阶中有孔虫、双壳类及腕足类化石壳体和植物叶片化石的碳、氧同位素,结果显示上卡尼阶化石中氧同位素值较下卡尼阶略有变小,上卡尼阶泥质粉砂岩中化石的碳同位素较下卡尼阶灰岩明显变小,可能反映了淡水输入的影响。结合研究区卡尼阶的沉积学特征,笔者认为川西北地区同样受到卡尼期洪水事件的强烈影响,潮湿气候条件下的淡水输入是造成川西北地区海绵礁（丘）大量周期性死亡及最后消失的影响因素之一。     

浙江江山震旦系碳同位素异常及其地质意义

碳同位素已成为研究震旦纪地质事件的重要手段之一,其特征主要与古海洋生物产率、有机质埋藏量及其氧化程度有关,具体表现为生物产率、有机质埋藏量升高和(或)有机质氧化程度降低,δ13C值增大;反之,δ13C值减小。浙江江山位于扬子地台东南缘,东南以江山-绍兴断裂为界与华夏古陆毗邻。江山震旦系地层出露齐全,顶底完整。通过分析其中48个碳同位素数值特征发现,该区震旦系碳同位素特征有四处异常,这些异常出现在地质界线(系、组、段的分界线)附近,是地质事件的反映,即陡山沱组底部碳同位素负异常是“雪球地球”事件的反映;陡山沱组中部碳同位素负漂移是海平面下降和(或)洋流翻转的反映;陡山沱组顶部与灯影组底部交界附近的碳同位素负异常是海平面下降的反映;灯影组顶部的碳同位素异常是震旦系与寒武系边界时期古气候、古环境强烈变化的反映。     

湖南慈利礁相二叠系-三叠系界线地层及其对大灭绝事件的启示

湖南慈利康家坪长兴组礁相地层上直接覆以大冶组"错时相"钙质微生物岩、鲕状灰岩、蠕虫状灰岩等沉积物。岩相、生物地层和碳同位素演变表明大灭绝事件处地层连续;剖面上长兴期末的化石分布呈现一种单幕式灭绝型式和过程;占据大灭绝后浅水碳酸盐相的是一种以微生物主导的"异常生态系"。     

西藏申扎地区下二叠统昂杰组C-O同位素地球化学特征

根据岩石地层及生物地层研究,西藏申扎地区下二叠统昂杰组可分为下段的砂质灰岩、微晶灰岩、生物碎屑灰岩段和上段的灰黑色薄层状泥岩、页岩夹钙质粉细砂岩段,时代为早二叠世亚丁斯克期—空谷期。系统采集了24件昂杰组灰岩段C-O同位素样品,测试结果表明,昂杰组样品δ13C最大值为6.312‰,最小值为4.032‰,平均值为5.794‰;δ18O最大值为-1.785‰,最小值为-7.476‰,平均值为-4.494‰。无机碳同位素的变化存在一次缓慢的正向偏移,这与早二叠世中晚期冈瓦纳北缘冰川作用及陆生植物大规模繁衍有很大的相关性。     

西藏申扎地区下二叠统昂杰组C-O 同位素地球化学特征

根据岩石地层及生物地层研究,西藏申扎地区下二叠统昂杰组可分为下段的砂质灰岩、微晶灰岩、生物碎屑灰岩段和上段的灰黑色薄层状泥岩、页岩夹钙质粉细砂岩段,时代为早二叠世亚丁斯克期—空谷期。系统采集了24件昂杰组灰岩段C-O同位素样品,测试结果表明,昂杰组样品δ13C最大值为6.312‰,最小值为4.032‰,平均值为5.794‰;δ18O最大值为-1.785‰,最小值为-7.476‰,平均值为-4.494‰。无机碳同位素的变化存在一次缓慢的正向偏移,这与早二叠世中晚期冈瓦纳北缘冰川作用及陆生植物大规模繁衍有很大的相关性。     

新疆塔河油田S112-1井中—晚奥陶世碳同位素记录

在塔河油田S112-1井中奥陶世—晚奥陶世已建立的牙形石生物地层框架内,对该井的124件碳酸盐岩岩芯样品进行了碳同位素分析研究。发现本次所获得碳同位素值全部在正值区域,δ13 C最大值为+2.7‰,最小值为+0.2‰,平均值为+1.071‰。从一间房组至恰尔巴克组碳同位素表现出缓慢上升。在良里塔格组发现可进行全球对比的GICE正漂移事件,此发现丰富了塔里木盆地覆盖区的中奥陶世—晚奥陶世的碳同位素证据,进一步验证了GICE事件的全球性。在GICE正漂移事件之后,碳同位素值经过短暂的波动,稳定表现在+1‰附近振荡。该时期的碳同位素值的变化趋势与中晚奥陶世海平面变化具有相关性。     

浙江江山寒武系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其古环境意义探讨

对浙江江山碓边下寒武统上部—下奥陶统下部碳酸盐岩进行了碳氧同位素测定。δ1 3C、δ1 8O值变化范围和均值分别为 - 1.9‰～ 3.7‰、- 13.0‰～ - 1.3‰和 0 .86‰、- 9.76‰。碳氧同位素地层曲线与 Veizer et al.(1986 )的同位素年代演化曲线形状相似 ,在寒武纪—奥陶纪界线附近没有明显的δ1 3C、δ1 8O漂移现象。δ1 3C地层曲线具旋回性变化特征 ,大陈岭组、杨柳岗组各形成一个完整的演化旋回 ,与根据露头层序地层研究推测的海平面变化曲线吻合性较好 ,表现出δ1 3C值的高值区是海盆水体变深的反映。一个明显的碳同位素正漂移发生于晚寒武世早期 (华严寺组下部 ) ,与 Matthew etal.(2 0 0 0 )报道的在美国内华达州中东部、哈萨克斯坦 Malyi Karatau地区、澳大利亚昆士兰州西北部和湘西桃源瓦儿岗等地发现的 δ1 3C正漂移记录 (SPICE— The Steptoean Positive CarbonIsotope Excursion)和 Veizer et al.(1986 )碳同位素年代演化曲线中的正漂移波峰一致 ,为晚寒武世全球性碳同位素正漂移提供了一个佐证。     

川西南轿顶山地区中—上奥陶统牙形石生物地层和碳同位素地层研究

以上扬子台地西缘轿顶山地区中—上奥陶统宝塔组灰岩为研究对象,连续不间断采集化石样品,识别出牙形石15属20种,并据此识别出3个可与国内外同期地层直接对比的牙形石带,从下到上依次是Amorphognathus tvaerensis带,Hamarodus brevirameus带,和Protopanderodus insculptus带,研究剖面宝塔组下部与邻区同期地层连续的牙形石带相比缺少1~2个带。另外,通过高精度采集碳、氧同位素样品,在研究剖面宝塔组发现δ13C记录序列中存在同位素正漂移异常,且包含3个次一级峰值,峰值范围在2. 0‰~3. 0‰之间,同期正漂移异常也出现在上扬子台地东部和南部,该异常开始发生层位在上扬子台地均在牙形石Hamarodus brevirameus的首现层位,正漂移异常持续时段跨两个牙形石带(H.brevirameus带和P.inscrulptus带下部)。该同位素异常事件除了可以在上扬子台地内部很好对比外,也可对比塔里木盆地西缘柯坪地区其浪组中的三个次一级峰值的δ13C同位素正漂移异常事件,其浪组发育正漂移事件的地层厚度较大,沉积速率较上扬子台地高。研究地层中牙形石记录和碳、氧同位素曲线均显示,研究区宝塔组下部存在地层缺失,与下伏地层呈不整合接触关系,且地层缺失量比中扬子地区略少。     

昂达尔错地区布曲组碳酸盐岩碳氧同位素特征及意义

碳酸盐岩碳、氧同位素对古气候、古环境及成岩流体示踪具重要的指示意义。通过对羌塘盆地南部昂达尔错地区QZ-11井、QZ-12井布曲组岩心观察、薄片鉴定及碳氧同位素分析,结果表明:研究区布曲组是在炎热、半干旱-半潮湿古气候条件下,在台地边缘礁滩环境发育的一套碳酸盐岩沉积;岩性包括灰岩,白云岩及过渡性岩类,白云岩主要发育在高位体系域晚期台缘浅滩微相中,白云岩包括保留先驱灰岩原始组构的颗粒白云岩、泥微晶白云岩及先驱灰岩原始组构不可见的晶粒白云岩;研究区内的碳酸盐岩δ~(13)C_(PDB)分布范围为1.5‰~4‰,δ18OPDB分布范围为-7.6‰~-12.1‰,其中灰岩的δ~(13)C_(PDB)分布范围为1.5‰~2.9‰,普遍高于同期全球海水碳同位素值,推测可能与高位体系域晚期强蒸发及生物繁盛有关,白云岩和过渡性岩类中δ~(13)C_(PDB)分布范围为1.4‰~4‰,说明为继承先驱灰岩中碳同位素组成,局部可能受到白云石化流体的改造;氧同位素组成虽然普遍低于同期海水值,但白云岩中保留先驱灰岩原始组构的颗粒白云岩氧同位素值仍高于灰岩,表明其形成与蒸发环境有关,而细晶白云岩、中粗晶白云岩氧同位素组成呈逐步降低趋势,表明可能受埋藏阶段温度升高的影响。