鱼粪化石特征对早侏罗世托阿尔期湖泊生态系统的启示:以川东大安寨段为例

早侏罗世托阿尔期早期大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,～183.8 Ma)是一次全球性的多幕式生物—环境事件,其在四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段亦有显示。对采集自川东北地区大安寨段的鱼粪化石进行形态学描述和内含物分析,发现鱼粪化石中含有大量的磷质成分,多为未经消化的鱼骨化石,另有大量介壳类化石与有机质混杂在一起。据露头岩性和显微薄片特征认为:(1)粪化石呈螺旋状,生产该粪化石的鱼类为大型肉食性鱼类,其喜食小型鱼类和软体动物等,推测可能是肺鱼类(角齿鱼);(2)鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,其中湖泊表层含氧量丰富,主要由生产者、消费者构成了研究区早侏罗世托阿尔期大型湖泊生态系统,食物链较为复杂,而湖底为水动力条件较弱的还原环境。该研究成果可为早侏罗世托阿尔期大洋缺氧事件在湖泊中的沉积响应及生态影响研究提供依据。     

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化: 大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应*

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化: 富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期; 而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积, “细富县”形成于湖泊环境或河漫环境, “黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。     

鄂尔多斯盆地早侏罗世富县期沉积演化: 大洋缺氧事件前后陆地气候变化的响应*

托阿尔期早期早侏罗世大洋缺氧事件(T-OAE,~183.8 Ma)是一次全球性的地质事件,鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组记录了此次地质事件的陆地响应过程。主要基于盆地东缘野外地质调查、扫描电镜及薄片分析,本次研究描述了盆地东北部富县组岩性、颜色和沉积序列,利用前人研究成果总结了富县期岩相古地理变化规律及沉积模式,认为富县期经历了由干旱到湿润的古气候变化: 富县组下部含植物化石较为丰富的白色砂砾岩及黑色、灰色泥页岩沉积于湿润气候时期,对应着盆地下切河谷发育期和填平补齐期; 而上覆的罕见植物化石的杂色、红色泥页岩为(富县期晚期)相对平坦地形条件下的沉积,对应着早、中侏罗世湿润气候背景下的一次干旱气候脉动,为托阿尔期大洋缺氧事件在陆相环境的气候响应,可由此进行富县组区域等时性对比。研究认为“粗富县”为下切谷内河流充填沉积, “细富县”形成于湖泊环境或河漫环境, “黑富县”和“白富县”是湿润气候条件下沉积产物,而“红富县”和“杂富县”为T-OAE期后干旱条件下形成。     

川北侏罗系大安寨段湖相混积层系沉积特征与发育模式*

四川盆地侏罗纪大安寨段沉积时期水体富营养化,形成了介壳灰岩—泥页岩的湖相混积层系,为混积岩沉积机制研究提供了“天然实验室”。综合利用岩心、测井、录井等资料,以川北仪陇—营山地区为研究区,对大安寨段的岩性分类与沉积相展布特征进行研究,并讨论了该湖相混积层系的沉积过程与控制因素。结果表明: 大安寨段湖相混积层系以介壳组分与细粒硅质碎屑(包含黏土矿物)的混杂与交替为主,整体上可划分为一个完整的湖侵—湖退沉积旋回,大一亚段与大三亚段沉积时期介壳滩分布面积较大,大二亚段则广泛发育半深湖—深湖亚相,此外浅水介壳灰岩可在重力流驱动下于深水环境中发生搬运与再沉积作用; 混积过程主要为相混合与间断混合模式,混积作用受控于湖平面升降变化、物质来源、地质营力等因素,湖平面的升降变化控制着不同沉积微相的分布,地震、风暴浪等触发机制引起的重力流沉积促使不同微相与物质来源的沉积物(陆源碎屑搬运、生物—化学碳酸盐沉积、远源细粒物质悬浮等)相互混合,增加了混积岩内部的杂乱程度并扩大了混积岩的平面分布范围。本次研究建立了仪陇—营山地区大安寨段湖相混积层系沉积过程模式,可为陆相页岩油气勘探和相似地质背景下混积作用的成因研究提供借鉴和参考。     

广西南宁下泥盆统华南鱼类化石新发现及其地层和古地理意义*

笔者描述了广西南宁下泥盆统布拉格阶那高岭组下部盔甲鱼类的新发现,建立了华南鱼科2个新种——丘比特华南鱼(Huananaspis cupido sp. nov.)和梁氏亚洲鱼(Asiaspis liangi sp. nov.)。前者以头甲个体较小、不发育中背棘、两角末端超出头甲后缘等特征区别于属型种武定华南鱼(H. wudingensis),后者以头甲长大于宽、角向头甲侧后方延伸、角后缘发育锯齿、中背孔呈纵长椭圆形等特征区别于属型种宽展亚洲鱼(A. expansa)。广西南宁地区那高岭组具有可靠的地质时代证据,其中所产的徐家冲鱼类化石组合能够为华南地区早泥盆世地层的对比研究提供鱼类化石标准,而华南鱼属(Huananaspis)和亚洲鱼属(Asiaspis)在那高岭组的发现,丰富了华南鱼类的多样性,扩大了徐家冲鱼类组合的化石内容,并为云南武定坡松冲组与广西南宁那高岭组之间的对比提供了直接化石证据。广西南宁莲花山组与那高岭组过渡层中的徐家冲鱼类化石组合物种多样性最高,几乎涵盖了其他地区该组合的所有属种,说明广西南宁地区可能是盔甲鱼类辐射和扩散的中心之一。该地区早泥盆世布拉格期的古鱼类、早期维管植物和腕足动物均表现出显著的地方性色彩,可能跟华南海是一个半封闭的陆表海湾有关,即由于封闭海效应,鱼类在这个封闭的环境中独立演化,表现出很高的多样性和很强的土著性,最终在华南板块上形成一个独立的动物区系——“盔甲鱼—云南鱼”动物区系。     

柴北缘西段侏罗系沉积特征*

柴达木盆地北缘中小盆地(包括苏干湖盆地)是中国西部潜在的油气资源战略接替区,前期工作揭示了在柴北缘西段发育具有一定生油潜力的中生界烃源岩。沉积特征和沉积环境分析对于研究烃源岩及储集层分布具有重要意义。但有关柴北缘西段沉积特征和沉积环境的认识相对较少,制约了油气勘探工作的进一步开展。通过野外露头观测、钻测井资料分析以及地球化学测试等技术手段,初步落实了柴北缘西段侏罗系的沉积体系和沉积环境,为今后的油气勘探提供了依据。研究表明,苏干湖盆地早中侏罗世发育扇三角洲—湖泊沉积,晚侏罗世发育辫状河,物源可能主要来自北部祁连山;赛什腾山南缘侏罗纪发育沼泽—三角洲—湖泊沉积体系,富含煤层,物源来自西北和东北;冷湖一带早侏罗世主要发育湖西山组深湖—半深湖沉积,物源可能来自西北部阿尔金山附近。泥岩样品沉积地化分析显示研究区整体为还原环境,不同采样点样品的稀土元素配分模式具有相似性。构造-沉积演化分析表明,早侏罗世柴达木盆地北缘西段初始断陷,湖盆沉积中心位于冷湖一带;中侏罗世中期(对应于大煤沟组四段)苏干湖盆地内部裂陷成盆,沉积中心向东转移,后期(对应于七段)湖泛形成大湖盆。侏罗系烃源岩主要发育于大煤沟组五段至七段湖平面上升时期。     

鱼粪化石特征对晚三叠世湖泊生态系统的启示——以鄂尔多斯盆地南部长7段为例

粪化石是一类重要的遗迹化石,其内含物常保存被捕食生物的残余及一些微生物、软组织甚至古DNA信息,对解读地质历史时期的湖泊生态信息有重要意义。鄂尔多斯盆地南部铜川地区三叠系延长组长7段下部页岩的鱼粪石,其为略扁平的纺锤形化石,尖而薄,表面有明显的螺旋纹。观察粪化石的内含物情况,发现其主要由未完全消化的动植物残体组成,包括鱼鳞、骨骼碎片,以及以含磷白云岩为生长基的大量矿物聚集体。鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,大部分保存完好,属于典型的原地埋葬。该鱼粪的生物源为一种大型的、鱼肠内具有较多螺旋瓣的肉食性鱼类。晚三叠世湖泊中出现了复杂的多层营养系统,主要由生产者、消费者构成,食物链较为复杂。该研究成果表明经历二叠纪末生物大灭绝的晚三叠世多层级营养湖泊生态系统已经基本恢复。另外,微生物的参与及泥质含量较高的厌氧环境使得粪化石保存完好,可为恢复和重建晚三叠世卡尼期湖泊生态系统提供重要依据。     

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层框架及对重大地质事件的记录

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究仍相对薄弱,对重大地质事件的研究还不够深入。本文拟通过详细的岩石地层、生物地层和其他地层方法,完善地层划分与对比框架,并在此基础上讨论Cenomanian/ Turonian界线大洋缺氧事件(OAE2)、白垩纪/古近纪界线(K/Pg)、古新世—始新世极热事件(PETM)、特提斯海进与海退等一系列重大地质事件。塔里木盆地白垩纪—古近纪海相或海陆过渡相地层自下而上为克孜勒苏群、库克拜组、乌依塔克组、依格孜牙组、吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组、乌拉根组和巴什布拉克组,上述地层中含有丰富的有孔虫、介形虫、钙质超微、沟鞭藻、孢粉、双壳类、腹足类等化石,以及少量菊石、腕足类、海胆和鲨鱼牙齿等化石。综合的生物地层和年代地层研究表明,克孜勒苏群的时代为早白垩世Barremian-Albian期,库克拜组—依格孜牙组的时代为晚白垩世Cenomanian-Maastrichtian期(Cenomanian/Turonian界线可能位于库克拜组三段),吐依洛克组的时代为白垩纪—古近纪过渡期;阿尔塔什组的时代为古新世早中期,齐姆根组为古新世晚期—始新世最早期,盖吉塔格组—乌拉根组的时代为中始新世中晚期,巴什布拉克组的时代为晚始新世,但不排除最上部进入渐新世早期。塔里木盆地的海侵开始于克孜勒苏群中上部沉积期(Albian晚期—Aptian早期),但规模很有限,大规模的海侵始于晚白垩世Cenomanian早期;从晚白垩世—古新世,共经历了5次大规模的海侵—海退事件;大约41 Ma前后,海水退出盆地南部的昆仑山山前,34 Ma前后,海水退出盆地北部的天山山前。上述海侵—海退事件可能受构造和全球海平面变化的双重影响,但构造事件对海侵的启动和结束可能更具决定性的影响。阐述了塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层所记录的OAE2、K/Pg界线、PETM和特提斯海侵—海退等事件,其中笔者及团队第一次在塔里木盆地西部齐姆根组中所发现和报道的PETM事件,将有助于揭示全球近岸地区PETM的特征和生物-环境响应。在未来的研究中,需要进一步厘清塔里木盆地西部地层序列,建立更加精细的生物地层和年代地层框架,加强对PETM和特提斯海侵—海退等重大地质事件的研究。     

西藏自治区革吉县米多南地区欧利组厘定的古生物证据及其意义

研究区位于羌塘地块与班公湖—怒江结合带交汇处,保存有一套晚侏罗世—早白垩世海相沉积记录,是研究晚侏罗世—早白垩世班公湖—怒江特提斯洋沉积环境演化及其沉积盆地类型的理想地区。通过对岩性组合、沉积环境、古生物化石等方面进行研究,厘定出欧利组,并探讨了欧利组时代归属及沉积盆地类型。根据欧利组中发现的小光星珊瑚、轮形异通珊瑚、米契林柱剑珊瑚、安多准柱剑珊瑚等化石,确定欧利组时代为晚侏罗世。初步分析沉积环境为局限台地-潮坪沉积,局部具潮汐水道沉积,沉积相分析表明研究区晚侏罗世—早白垩世沉积盆地类型为弧后前陆盆地。     

地球化学记录揭示的柴达木盆地北缘地区中—晚侏罗世古环境与古气候*

沉积岩的地球化学特征是古环境变化良好的示踪剂,柴达木盆地北缘地区侏罗系记录了中国西北地区古环境、古气候演化的重要信息。本研究通过对柴达木盆地北缘地区大煤沟侏罗系标准剖面沉积岩的元素地球化学分析,尝试恢复了研究区中—晚侏罗世的古环境特征。结果显示:(1)研究区中—晚侏罗世以富氧的浅水环境为主,仅在短期内出现较深湖相沉积;整体上侏罗纪湖盆水体盐度较低,而部分层段沉积物盐度增大系降雨量相对减小导致。(2)基于多元地球化学参数建立的古气候演化曲线表明,中—晚侏罗世柴达木盆地北缘地区古气温、古湿度均在一定幅度内频繁变化;自中侏罗世晚期开始,研究区古气候开始由温暖潮湿向炎热干旱转变,至晚侏罗世进入了干热环境主导的阶段。多元地球化学参数剖面的建立为中国西北地区中—晚侏罗世“干热化事件”和区域古气候的研究对比提供了新的证据和材料。     

四川盆地下侏罗统陆相页岩气源储特征及耦合评价

四川盆地陆相页岩气勘探前景良好,目前已在川东北地区下侏罗统获得良好页岩气显示和工业气流。与海相页岩相比,陆相页岩具有相变快、岩相组合类型多(夹层发育)、有机质丰度低和源储配置关系复杂等特点。运用“源储耦合”研究思路,利用宏观-微观结合的储层表征技术对下侏罗统自流井组大安寨段页岩的烃源特征、储集特征及其耦合关系开展了分析与评价。结果表明:(1)岩相组合特征。大安寨段为一套以暗色页岩与介壳灰岩不等厚互层为主的浅湖-半深湖沉积,主要发育4种岩相与3种厚度组合,主要包括高碳黏土质页岩夹薄层(<1 m)介壳灰岩、中碳黏土质/含粉砂质页岩夹薄-中层(<3 m)介壳灰岩、低-中碳粉砂质页岩夹中-厚层介壳灰岩及少量粉细砂岩;其中页岩为源岩和主要储层,介壳灰岩为次要储层和隔夹层,致密砂岩物性较差,主要为隔夹层。(2)烃源与储集特征。川东北地区页岩厚度介于30~40 m,TOC含量普遍介于1.0%~2.0%;有机质类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主;页岩储集空间包括有机孔、无机孔与宏-微观裂缝,页岩中黏土矿物粒缘孔和晶间孔最为发育,有机孔次之,微裂缝发育程度与连通性较好;介壳灰岩夹层以粒间孔、粒内孔、微裂缝为主要储集空间。(3)揭示了大安寨段页岩层系的源储耦合机理。宏观上,TOC含量和孔隙度均随灰质含量的增加而降低,页岩的源储耦合条件优于夹层,以黏土质页岩为最优;微观上,页岩内部存在有机质与有机孔的源储一体耦合、原始有机质与无机孔和微裂缝之间为纳米至微米级距离的迁移耦合,页岩与夹层间为毫米至厘米级距离的迁移耦合,夹层内部则有赖于相邻页岩中有机质与夹层中无机孔和微裂缝的厘米至米级距离的运移耦合。(4)分别针对页岩层和夹层源储耦合特征建立了相应的源储耦合评价参数,对研究区2口典型钻井开展评价并优选了水平井靶窗。     

四川盆地侏罗系大安寨段湖相含云质储层成因研究

四川盆地侏罗系大安寨段是典型的致密油发育层段,勘探开发成果揭示,大安寨储层岩性主要为介壳灰岩致密储层。侏罗系大安寨段致密油勘探开发成效引人关注,特别是近期川中南部侏罗系大安寨段滨浅湖相的GSTMX地区,大安寨段显示频繁,部署的GQ1H在大安寨段获得高产工业油流。根据对最新钻探的GQ1H井解剖表明,含云质岩具有更好的储集条件和含油气性,是储层"甜点"有利分布岩性。通过老井复查、岩心、岩屑、薄片、测井等综合分析表明,含云质储层岩性包括云质灰岩、灰质云岩和泥-粉晶云岩,储集空间主要为粒间、粒间溶孔和微裂缝,储层储集条件好,成像显示溶蚀孔洞发育,川中南部云化程度高于北部。根据碳氧同位素、X衍射、地层水特征以及古地形综合分析初步认为,四川盆地大安寨沉积时期虽然为淡水湖泊,但在古地形、古气候、沉积环境以及湖平面变化共同控制下,局部地区仍然发育一定规模的含云质储层,该认识为川中侏罗系大安寨段相对优质储层深化认识奠定了坚实的地质基础。     

A Jurassic Anoxic Event in the Pacific Based on Data from the West Kamchatka–Asian Region

Doklady Earth Sciences - Based on allochthonous complexes of the Asian–West Kamchatka region, an Early Jurassic (Sinemurian–Toarcian) oceanic anoxic event (J-OAE) in the Nothern Pacific...     

Early Jurassic climatic trends in the south-Tethyan margin

The Early Jurassic period was characterized by extreme environmental changes, as reflected by major global carbon isotope anomalies and abrupt changes in oxygen isotope and elemental records of marine organisms. Available data suggest an overall warm Early Jurassic climate interrupted by periods of severe cooling, with a climatic optimum during the early Toarcian. Available geochemical studies, however, have mainly focused on the northern margin of the Tethys Ocean, so that the palaeogeographic extent of these environmental perturbations, latitudinal palaeotemperature gradients and climate belt boundaries remain poorly constrained. Here we report the first stable isotope records of brachiopod shells (δ¹³C and δ¹⁸O values) from the Upper Sinemurian-Middle Toarcian interval in the southern margin of the Tethys Ocean (northwest Algeria). These data were used to better constrain the palaeoenvironmental evolution of the North Gondwana margin during the Early Jurassic, which likely played an important role on supra-regional climate. The diagenetic history of the analysed brachiopod shells was monitored using scanning electron microscopy, and elemental (manganese and strontium) compositions. The brachiopod δ¹³C and δ¹⁸O data show very similar trends as those reported for various Tethyan regions, and record negative carbon and oxygen isotope excursions near the Sinemurian–Pliensbachian and Pliensbachian–Toarcian transitions and during the Toarcian oceanic anoxic event (T-OAE). Despite these similarities, the carbon and oxygen isotope records are systematically offset towards more positive δ¹³C values (average +0.5‰) and more negative δ¹⁸O values (−1.0‰) compared to those obtained from sites of higher palaeolatitudes in the northern Tethyan margin. These offsets suggest a spatial heterogeneity in the stable isotope composition of dissolved inorganic carbon in the Early Jurassic Ocean and a marked latitudinal temperature gradient between the southern and northern margins of the Tethys.     

The wider context of the Lower Jurassic Toarcian oceanic anoxic event in Yorkshire coastal outcrops,UK

The Toarcian Oceanic Anoxic Event (T-OAE, ～183 Ma) was characterized by enhanced carbon burial, a prominent negative carbon-isotope excursion (CIE) in marine carbonate and organic matter, and numerous geochemical anomalies. A precursor excursion has also been documented at the Pliensbachian/Toarcian boundary, but its possible causes are less constrained. The T-OAE is intensively studied in the Cleveland Basin, Yorkshire, UK, whose sedimentary deposits have been litho-, bio- and chemostratigraphically characterised. Here, we present new elemental data produced by hand-held X-ray fluorescence analysis to test the expression of redox-sensitive trace metals and detrital elements across the upper Pliensbachian to mid-Toarcian of the Cleveland Basin. Detrital elemental concentrations (Al, Si, Ti, Zr) are used as proxies for siliciclastic grain content and thus, sea-level change, which match previous sequence stratigraphic interpretations from the Cleveland Basin. The timescale of the event is debated, though our new elemental proxies of relative sea level change show evidence for a cyclicity of 350 cm that may be indicative of ～405 kyr eccentricity cycles in Yorkshire. Trends in total organic carbon and redox-sensitive elements (S, Fe, Mo, As) confirm scenarios of widespread ocean deoxygenation across the T-OAE. The correlation of comparable trends in Mo across the T-OAE in Yorkshire and the Paris Basin suggests a similar oceanic drawdown of this element accompanying widespread anoxia in the two basins. Data from Yorkshire point to a transgressive trend at the time of the Mo drawdown, which contradicts the “basin restriction” model for the euxinic conditions that characterise the CIE interval.     

四川盆地西部侏罗纪沉积相及油气分布

四川盆地西部侏罗纪为内陆盆地，除其北缘早侏罗世有湖沼相外，主要为河流相与湖泊相，邻龙门山区发育冲积扇，其余地区发育冲积平原相和泛滥平原相。依据湖泊积水状况，将湖泊相细分为时令湖相、间歇湖相和长年湖相。印支期，甘孜-阿坝造山带形成，四川盆地由湿热气候演变为干燥、炎热气候；并使早侏罗世-中侏罗世早期成为长年湖泊环境。受燕山早中期构造运动影响，河流相、时令湖相与间歇湖相发育。长年湖相形成了侏罗系重要的生储油层系。河流相的粗碎屑岩成为储层，时令湖相与间歇湖相的泥质岩成为盖层，组成了侏罗系中上统多个储盖组合。     

重庆北碚地区下侏罗统自流井组大安寨段沉积特征

大安寨段介壳灰岩作为四川盆地主要的非常规产油层,岩性及沉积特征较为特殊。通过野外露头观察及岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜等分析手段,对重庆北碚地区下侏罗统自流井组大安寨段的沉积特征进行了系统分析。结果表明：重庆北碚地区侏罗系大安寨段岩性复杂,以亮晶介壳灰岩、粉晶白云岩、泥质介壳灰岩和泥页岩为主,次为生屑云岩和砂屑灰岩。大安寨段属受陆源碎屑影响明显的湖相碳酸盐岩沉积,可划分出滨浅湖亚相及高能介壳滩、高能砂屑介壳滩、滩间洼地、低能介壳滩等多个微相。其中,高能砂屑介壳滩水动力条件强、原生孔隙较发育。虽受埋藏成岩作用影响而使原生孔隙消耗殆尽,但后期溶蚀作用和构造作用改造仍可形成特低孔、低渗的非常规碳酸盐储层。     

Influence of global,regional, and local factors on the genesis of the Jurassic manganese ore formation in the Transdanubian Range,Hungary

Economically important black shale-hosted manganese carbonate deposits occur in certain parts of the Transdanubian Range in Hungary. These ore deposits were formed in a short interval coinciding with the Early Toarcian global anoxic and mass extinction event that was associated with drastic perturbations of the oceanographic conditions. During the Early Jurassic the Transdanubian Range Unit was located between two ocean basins. Simultaneous opening of these two basins created an extensional regime resulting in a complex topography with tectonically-controlled small scale basins above an attenuated continental lithosphere. Sluggish circulation led to the development of layered water masses in certain parts of these basins, with oxygenated upper and oxygen-depleted lower reservoirs. This paleogeographic and paleoenvironmental setting favoured the microbially-mediated accumulation of manganese and iron.     

Lower Jurassic epicontinental carbonates and mudstones from England and Wales: chemostratigraphic signals and the early Toarcian anoxic event

Sections through Lower Jurassic epicontinental carbonates from Southern Britain (Junction Bed and equivalent) show a positive carbon-isotope excursion (δ¹³C_carbonate), detectable in bulk rock, in the falciferum Zone of the lower Toarcian. Isotopic data from organic matter in more clay-rich sections from Wales and north-east England, together with determinations on belemnite calcite, indicate that highest δ¹³C values are localized in the upper exaratum Subzone of the falciferum Zone. Levels of particular enrichment in organic carbon were developed in the early to mid-exaratum Subzone and hence pre-date this δ¹³C maximum. These phenomena reflect the impact of the early Toarcian oceanic anoxic event in the British area. Similar isotopic trends have been recorded in other Toarcian sections from Tethyan Europe and are interpreted as reflecting the chemistry of sea water. On the assumption of isotopic correlation between the English and Tethyan sections, the δ¹³C maximum would be everywhere dated as latest exaratum Subzone in terms of the north European ammonite scheme. Absolute oxygen-isotope values in carbonates probably reflect both early diagenetic cementation and later temperature-related burial diagenesis, although a palaeotemperature maximum is tentatively identified as characterizing the early falciferum Zone. Subsequent climatic deterioration may have been triggered by drawdown of CO₂, related to regional excess carbon burial during the oceanic anoxic event. Using the positive δ¹³C excursion as a correlative level in sections from different faunal provinces (Britain, Italy and Spain) implies that lower Toarcian zonal stratigraphy is diachronous between northern and southern Europe. There is evidence for partitioning of water masses between the north European shelf and the Tethyan continental margin during the Early Jurassic.