重庆南川三泉奥陶系宝塔组碳同位素特征及地层对比

对重庆市南川区三泉镇宝塔组进行连续而高密度的碳、氧同位素和牙形刺采样与分析。分析结果显示,碳同位素值及曲线形态与晚奥陶世凯迪期碳同位素正漂移事件Gutternberg Inorganic Carbon Excursion (GICE)一致,并显示出的三个次级峰值。宝塔组自下而上发育牙形刺:Protopangerodus insculptus带和Hamarodus brevirameus带。通过与四川盆地及周缘地区其他剖面宝塔组碳同位素曲线的对比,发现GICE事件在不同剖面发育程度不完全一致,南部发育较北部更全,宝塔组起始沉积时间有差异。通过与湖北、安徽、塔里木盆地、北美和瑞典地区的对比,认为中扬子地区宝塔组可能发育不完全;塔里木盆地其浪组与四川盆地宝塔组可对比;再次证实GICE事件具有全球性属性,其多次波动的特征可能与地球古海洋环境变化和奥陶纪生物大辐射有密切关系。     

安徽石台上奥陶统稳定碳同位素地层研究及其意义北大核心CSCD

华南奥陶纪地层发育连续,出露广泛,是开展相关地层学研究的理想地区。对皖南池州石台地区上奥陶统大田坝组、宝塔组及汤头组开展了详细的稳定碳同位素地层学研究,研究表明碳同位素曲线在宝塔组中下部显示一次明显的正漂移。根据前人关于该地区宝塔组的牙形类生物地层学研究结果,本碳同位素漂移事件应为GICE(Guttenberg Isotope Carbon Excursion)事件。基于碳同位素变化趋势与华南及全球其他地区进行对比,完善了华南扬子区奥陶系GICE的记录,进一步证实这次碳同位素漂移事件具有较好的区域和全球对比意义。     

安徽石台上奥陶统稳定碳同位素地层研究及其意义

华南奥陶纪地层发育连续,出露广泛,是开展相关地层学研究的理想地区。对皖南池州石台地区上奥陶统大田坝组、宝塔组及汤头组开展了详细的稳定碳同位素地层学研究,研究表明碳同位素曲线在宝塔组中下部显示一次明显的正漂移。根据前人关于该地区宝塔组的牙形类生物地层学研究结果,本碳同位素漂移事件应为GICE(Guttenberg Isotope Carbon Excursion)事件。基于碳同位素变化趋势与华南及全球其他地区进行对比,完善了华南扬子区奥陶系GICE的记录,进一步证实这次碳同位素漂移事件具有较好的区域和全球对比意义。     

重庆綦江中—晚奥陶世稳定碳同位素地层学研究及其意义

碳酸盐岩地层中的碳同位素值(δ¹³C)能够有效反应原始大洋的碳同位素组成,广泛应用于全球尺度或者区域地层对比,近十年来是地层学研究中的重要手段。本研究通过对重庆市綦江区安稳镇观音桥剖面进行系统的碳、氧同位素采样与分析,在宝塔组中识别了一次显著的碳同位素漂移事件GICE(Guttenberg Carbon Isotope Excursion),并将GICE分为两段(G1和G2)用于地层对比;其峰值段对应牙形类Hamarodus brevirameus带。通过与其他板块的同期事件对比,显示扬子地区的GICE事件及其次级波动具有重要的全球对比意义,可能是对全球古海洋环境变化和奥陶纪生物大辐射的一次响应。     

塔里木盆地顺北地区中—晚奥陶世稳定碳同位素特征及意义

本研究对塔里木盆地顺北地区3口典型钻井岩屑样品的稳定碳同位素组成进行分析,揭示盆地腹地中—晚奥陶世碳同位素变化特征,并与世界其他地区进行对比,探讨碳同位素作为井下奥陶系精细划分和对比标志的可行性。除少量样品因受后期成岩作用改造具有明显偏负的δ¹³C值外,绝大多数样品保持较好的碳氧同位素值纪录。整体而言,在达瑞威尔期之前,δ¹³C值分布较为稳定,略有偏负,大致在-1.0‰附近变化;此后,δ¹³C值逐渐增大至+2‰并呈现出振荡性变化的特征。本研究识别出两次正漂移事件,分别对应国际上的达瑞威尔期中期碳同位素正漂移(MDICE)和凯迪早期的碳同位素正漂移(GICE)。其中,顺北地区井下的MDICE正漂移幅度较世界其他地区报道的略微偏低,GICE正漂移事件与其他地区发现的特征基本一致,可作为塔里木盆地井下中—晚奥陶世地层精细划分和对比的识别标志。     

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。     

湖南会同寒武纪早期有机碳同位素地层学研究

寒武纪早期是地球海洋环境与生命演化的关键时期,但目前扬子东南缘深水相区的早寒武纪地层尚缺乏系统、精确 的地层对比工作。该文选取湖南省怀化地区会同钻孔剖面（深水相区） 的留茶坡组硅质岩、小烟溪组黑色页岩为研究对 象,进行了高分辨的有机碳同位素（δ13Corg） 地层对比,结果在会同剖面自下而上识别出四个正漂移（P1、P2、P3和P4） 与两个负漂移（N1和N2）,结合其他剖面的生物化石记录和锆石U-Pb年龄资料,将会同剖面有机碳同位素与湖南其他 剖面,以及和云南和三峡等地浅水相区剖面的有机碳、无机碳同位素曲线进行对比,认为扬子东南缘埃迪卡拉系-寒武 系界线在湖南深水相区可放置于留茶坡组上部较大的有机碳同位素负漂移（Basal Cambrian Carbon isotope Excursion, BACE） 出现的位置,但由于钻孔深度不够,所以该负漂移未在会同剖面获得,而P1、P2和P3分别对应于寒武系的ZHUCE （ZHUjiaqing Carbon isotope Excursion,第二阶）、CARE （Cambrian Arthropod Radiation isotope Excursion,第三阶） 和MICE（MIngxinsi Carbon Isotope Excursion,第四阶） 正漂移,N1 和N2 分别对应于寒武系的SHICE （SHIyantou Carbon isotope Excursion,第二阶） 和AECE（Archaeocyathid Extinction Carbon isotope Excursion,第四阶） 负漂移,因此会同剖面留茶坡组顶部至小烟溪组底部属于寒武系第二阶,小烟溪组下部属于寒武系第三阶,而小烟溪组中-上部属于寒武系第四阶,而顶 部是否达到第四阶顶部尚无法确认。碳同位素的负漂移可能是海侵时期上升流水体将底层富含12C还原水体带至浅水地区所 致,并分别与埃迪卡拉动物群、小壳化石动物群和古杯动物的灭绝密切相关;而在生物繁盛时期,海洋初级生产力升高, 有机质埋藏增加,导致碳同位素的正漂移。     

上扬子石炭-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化与全球海平面变化

地质历史中海水的锶同位素组成是时间的函数,全球海平面变化是其最主要的控制因素,上扬子地区石炭-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化曲线与海平面变化曲线有着很好的一致性。锶同位素演化曲线说明:1)早石炭世是一个海水逐渐加深的全球海平面上升时期,锶同位素最小值所显示的最大海泛面的年龄为 34 2Ma,位于杜内阶和韦宪阶的界线上 ;2 )晚石炭世是一个全球海平面下降时期 ;3)整个二叠纪都是全球海平面上升时期,晚二叠世的海平面上升不仅幅度大,而且海水在短时间内迅速加深 ;4)晚二叠世具有古生代海相碳酸盐的锶同位素最小值,显示晚二叠世末的全球淹没事件,最大海泛面的年龄为 2 5 0Ma,正好在二叠 /三叠纪界线附近 ;5 )二叠 /三叠纪之交的全球生物绝灭事件可能与二叠世末的全球淹没事件有关。     

上扬子石炭—二叠纪海相碳酸盐的锶 同位素演化与全球海平面变化

地质历史中海水的锶同位素组成是时间的函数，全球海平面变化是其最主要的控制因素，上扬子地区石炭—二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化曲线与海平面变化曲线有着很好的一致性。锶同位素演化曲线说明:1）早石炭世是一个海水逐渐加深的全球海平面上升时期，锶同位素最小值所显示的最大海泛面的年龄为342 Ma，位于杜内阶和韦宪阶的界线上；2）晚石炭世是一个全球海平面下降时期；3）整个二叠纪都是全球海平面上升时期，晚二叠世的海平面上升不仅幅度大，而且海水在短时间内迅速加深；4）晚二叠世具有古生代海相碳酸盐的锶同位素最小值，显示晚二叠世末的全球淹没事件，最大海泛面的年龄为250 Ma，正好在二叠/ 三叠纪界线附近；5）二叠/ 三叠纪之交的全球生物绝灭事件可能与二叠世末的全球淹没事件有关。     

上扬子地台区晚古生代海相碳酸盐岩的碳,锶同位素研究

未经蚀变的海相碳酸盐岩的碳，锶同位素组成代表了原始海水的同位素组成，在确定样品末经显著蚀变的基础上，本文测定了上扬子地区晚古生代７条剖面２３８个海相碳酸盐岩样品的碳、锶同位素组成，分布了它们的测试结果和演化曲线，为其他相关研究提供了可利用的基础参照数据。     

Paired δ13Ccarb and δ13Corg records of the Ordovician on the Yangtze platform,South China

During the Ordovician, huge biological revolutions and environmental changes happened in Earth’s history, including the Great Ordovician Biodiversification Event, global cooling and so on, but the cause of these events remains controversial. Herein, we conducted a paired carbon isotopic analysis of carbonate (δ¹³C_carb) and organic matter (δ¹³C_org) through the Ordovician in the Qiliao section on the Yangtze platform of South China. Our results showed that the δ¹³C_carb trend of the Qiliao section can be correlated with local and global curves. The δ¹³C_org trend seems is less clear than the δ¹³C_carb trend for stratigraphic correlations, but some δ¹³C_org positive excursions in the Middle and Upper Ordovician may be used for correlation studies. These carbon isotopic records may have global significance rather than local significance, revealing several fluctuations to the global carbon cycle during the Ordovician. Several known δ¹³C_carb and δ¹³C_org negative and positive excursions have been recognised in this study, including the early Floian Negative Inorganic Carbon (δ¹³C_carb) Excursion (EFNICE), as well as the early Floian Positive Organic Carbon (δ¹³C_carb) Excursion, the mid-Darriwilian Inorganic Carbon (δ¹³C_carb and δ¹³C_org) Excursion (MDICE), and the early Katian Guttenberg Inorganic Carbon (δ¹³C_carb and δ¹³C_org) Excursion (GICE). These positive excursions and a smooth decline trend of δ¹³C_org values during the early to mid-Floian may imply multiple episodes of enhanced organic carbon burial that began at the early Floian stage, probably resulting in further decline in atmospheric pCO₂ and then global cooling.     

塔里木盆地奥陶系层序地球化学研究

对塔里木盆地奥陶系锶同位素分析表明,在早奥陶世海平面呈下降２,在中晚奥陶世海平面则持续上升并保持在高于奥陶纪平均海平面之上。氧,碳同位素及微量元素的分析结果均支持锶同位素的研究结论。研究表明,沉积层序中发育相应的沉积地球化学样式。     

Strontium Isotope Composition and Characteristic Analysis of Cambrian-Ordovician Carbonate in the Region of Tazhong, Tarim Basin

The Tarim basin, which is located in the Xin-jiang Autonomous Region in western China , is alarge-scale superi mposed basin situated between theTianshan Mountains to the north and the KunlunMountains to the south, with an area of 560 000km2. The Tazhong uplift ,locatedin the central partof the basin, has an area of 30 000 km2.It is sur-rounded by the Manjiaer depressionin the north,theTangguzibasi depressionin the south,the Bachu up-lift inthe west andthe Tadong saginthe east .It hasbeco…     

塔中奥陶系原油的地球化学特征及其来源

塔中奥陶系的油气资源十分丰富,是塔里木盆地油气勘探的重点层系之一,但油源仍是困扰地质勘探家的重要问题。通过系统分析塔中奥陶系原油的地球化学特征,进行了原油族群划分和油源判识。原油以轻质油为主,轻烃分析表明,原油没有发生大量裂解,原油的生成温度介于115～129℃,表明其主体成分形成于生油窗阶段。运用特征性生物标志物系统分析表明,原油可分为三个族群,分别来源于中—上奥陶统源岩、寒武系源岩及混合来源。在“三芴”组成上,原油均以较低的氧芴含量和较高的硫芴含量为特征。原油中饱和烃的碳同位素比值均轻于-31.2‰,平均值为-32.8‰,芳烃的碳同位素比值均轻于-30.4‰,平均值为-31.7‰,这些特征明显与塔东2井和塔深1井的寒武系原油不同。分析认为,碳同位素明显偏重的原油应来源于寒武系源岩,但碳同位素较轻的原油可能来源于中—上奥陶统源岩,也可能来源于寒武系源岩。     

Early cambrian carbon isotope stratigraphy in the tarim basin and a correlation with the yangtze platform

Carbon isotope chemostratigraphy has been used worldwide for stratigraphic correlation.In this study,δ13Ccarb values are estimated for the Early Cambrian Sugaitebulake section in the Tarim Basin,Xinjiang Autonomous Region,China.As a result,one positive and two negative carbon isotope excursions in the studied section were iden-tified.The δ13Ccarb values reached the maximum negative excursion(N1:-12.39‰) at the basal of the Yuertusi For-mation,and then increased to P1.After P1,δ13Ccarb values sharply decreased to about-7.06‰(N2) in the studied section.The pattern of δ13Ccarb in the Early Cambrian is comparable to the synchronous records of other sections,such as the Laolin section,the Xiaotan section and the Anjiahe section of the Yangtze Platform.It is concluded that the Early Cambrian Yuertusi Formation from the Tarim Basin is within the Nemakit-Daldynian stage,and the lower strata of the Yuertusi Formation may belong to the Zhujiaqing Formation(Meishucun Formation) of the Yangtze Platform.The Ediacaran/Cambrian boundary of the Tarim Block should be located in cherts and phosphorites suc-cessions at the basal of the Yuertusi Formation.The δ13Ccarb negative excursion N1 is just across the PC/C boundary,and may be related to certain biomass extinction due to anoxic sedimentary environment,transgression and/or the oceanic overturn.The second δ13Ccarb negative excursion N2 may account for the sea-level falling in the Early Cam-brian.     

塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征

使用VG354固体同位素质谱仪对中1、中4井的25个碳酸盐岩样品做了Sr同位素测试, 并利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS) 对塔中地区4口井共109个碳酸盐岩样品测试了Sr、Mn元素的含量.通过对Sr、Mn元素含量分析, 及中1、中4井碳酸盐岩的Sr同位素组成分析, 对比全球奥陶系海相碳酸盐的Sr同位素分析结果及演化趋势, 得出了如下认识: (1) 塔中地区奥陶纪87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素演化趋势基本一致, 具有随时间下降的总体趋势, 这与广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关, 说明海平面变化和白云岩化作用仍然是该区海相碳酸盐岩锶同位素组成与演化的主要控制因素; (2) 塔中地区早奥陶世的87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素比值相当, 说明该区早奥陶世碳酸盐岩成岩环境为正常海水, 且早奥陶世87Sr/86Sr比值有单调降低的规律, 说明与海平面变化有关; (3) 塔中地区晚奥陶世87Sr/86Sr比值比全球海水高, 其原因是白云岩化作用和晚奥陶世盆地抬升近地表水带来高87Sr/86Sr比值, 且晚奥陶世87Sr/86Sr比值为整体升高的趋势; (4) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Mn元素含量变化不大, 反映了塔中地区奥陶纪成岩环境主要为浅水相, 但也有深水相, 白云岩化对其影响不大; (5) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Sr元素含量变化较大, 反映该时期该区碳酸盐岩成岩流体主要为海水, 但也有混合水, 白云岩主要为Ⅲ类白云岩和Ⅰ类白云岩.      

湖北宜昌樟村坪埃迪卡拉系陡山沱组C同位素变化及成因

以宜昌樟村坪地区万家沟和白鹭垭2个陡山沱组剖面为研究对象,开展了黄陵背斜北缘浅水沉积区埃迪卡拉系陡山沱组C稳定同位素研究。建立了黄陵背斜北缘陡山沱组C稳定同位素曲线,并识别出4次负漂移(ZN1~ZN4),3次正漂移事件(ZP1~ZP3)。其中3次负漂移可以全球对比,1次负漂移(ZN3)在峡东地区可以显著识别。确认了ZN4与DOUNCE事件的对应关系,且该区缺失峡东典型剖面陡山沱组四段。认为ZN1是全球性甲烷渗漏事件的反映;ZN2是区域性海平面下降的反映,与全球WANCE事件有很好的对应关系,而对应年代值要远比Gaskeris冰期时间早;ZN3应当是区域性洋流上升带来贫13C沉积物引起的;ZN4则可以非常好地用埃迪卡拉纪海洋有机碳库氧化来解释。     

鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义*

鄂尔多斯古生代海相地层沉积厚度巨大。鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩的碳氧同位素组成受后期成岩作用影响较小,基本保留了原始海洋的同位素组成： δ¹³C值分布于-7.30‰～2.26‰之间,均值-0.30‰;δ¹⁸O值分布于-13.14‰～-1.94‰之间,均值-6.38‰,碳氧同位素组成与全球基本一致。区域上,鄂尔多斯西缘具有相对较高的δ¹³C值,南缘次之,而东缘最低。纵向上,碳同位素组成逐渐增重,并在中晚奥陶世发生明显的正向偏移,δ¹³C均值由马家沟组的-0.36‰增加到平凉组的0.15‰,至背锅山组增加至0.68‰。碳同位素的区域分布差异表明鄂尔多斯西缘水体相对较深,南缘次之,东缘相对较浅,由早奥陶世至晚奥陶世水体逐渐加深,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。鄂尔多斯西南缘中晚奥陶世碳同位素组成的正向偏移,标志着较高的生产力和有机碳埋藏率,具有重要的石油地质学意义,西南缘的平凉组/乌拉力克组和背锅山组是下古生界最重要和有效的烃源岩层。     

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。