巢湖地区早三叠世碳氧同位素地层对比及其古生态环境意义

二叠纪-三叠纪之交的环境恶化事件不但导致了生物大绝灭，而且造成了自然界正常的碳循环崩溃。为了研究三叠纪早期生物复苏过程中的环境特征、碳氧同位素演化上的地层学意义，对巢湖平顶山西坡剖面下三叠统碳酸盐岩取样分析。研究结果表明，巢湖平顶山西坡剖面早三叠世碳氧同位素地层曲线与已知的平顶山北坡剖面碳氧同位素地层曲线相似。δ^13C值在Indian阶、Olenekian阶底部首先表现为大幅度负漂，随后呈上升趋势。δ^18O值除了表现出l Ma的周期性波动之外，与δ^13C低值区对应处也具负偏趋势。δ^13C、δ^18O值的演化趋势反映了早三叠世海洋环境恶化、生物复苏十分缓慢。     

安徽巢湖下三叠统含巢湖龙动物群地层碳氧同位素特征及意义

安徽巢湖地区在早三叠世斯帕斯亚期经历了从深水盆地到外缓坡两种环境的海退过程。利用稳定碳氧同位素测试结果,对巢湖马家山剖面下三叠统南陵湖组中上段含巢湖龙动物群地层的碳氧同位素特征进行了初步分析,探讨了巢湖龙动物群化石产出层段地层所反映的沉积环境背景。马家山剖面南陵湖组中段及上段δ13C值变化范围在-7.312‰~3.936‰之间,变化幅度为11.248‰,平均值-0.857‰。碳同位素与生物初级生产力成正比,南陵湖组中上段稳定碳同位素曲线大幅度负漂移,说明早三叠世海洋生物量稀少,生物初级生产力较低。同时,研究区δ18 O值变化范围在-12.081‰~-3.545‰之间,变化幅度为-8.536‰,平均值-6.598‰。氧同位素与古海水温度成反比,δ18 O值普遍偏低,很可能说明斯帕斯亚期延续了斯密斯亚期末期海水的高温度。综合巢湖地区马家山剖面南陵湖组中段及上段地层沉积特征及稳定碳氧同位素曲线特征,分析出巢湖龙动物群生活在安静的外缓坡—深水盆地,生物初级生产力较低且海水温度总体偏高的环境中。     

贵州紫云剖面P/T界面附近碳氧同位素的变化及生物绝灭事件

:贵州南部紫云剖面由上二叠统长兴组的碳酸盐台地边缘沉积体系、下三叠统罗楼组的碳酸盐浅海陆棚沉积体系、以及下三叠统紫云组的半深海深海沉积体系组成。在前两种沉积体系中选取 18块样品进行碳、氧同位素测试。测试的结果表明 :上二叠统长兴组δ13 C平均值为 2 4 8‰ ,保持了较高的正值 ,δ18O平均值为 - 4 19‰ ;在P/T界面附近 ,δ13 C ,δ18O值都有显著的降低 ,δ13 C值由 2 71‰陡降至 - 0 90‰ ,变化幅度达 3 6 1‰ ,δ18O值由 - 5 0 3‰降为- 9 4 6‰ ,变化幅度可达 4 4 3‰ ;下三叠统罗楼组下部 ,δ13 C值为负值及低正值 ,出现明显的δ13 C值低异常 ,而δ18O值则比较稳定 ,介于 - 4 6 6‰和 - 5 6 2‰之间 ,平均值为 - 5 2 8‰。罗楼组上部 ,δ13 C值有回升的趋势。由于生物对轻碳具有重要的分馏作用 ,因此 ,P/T界面附近δ13 C值的显著变化反映了一次生物大量绝灭的过程。由δ18O值的变化反映出的生物绝灭的外因主要有温度和盐度两方面。从δ18O值可计算出在P/T界面处古温度有 4～ 5℃的升降 ,这势必影响到狭温生物的生存 ;从δ18O值计算出的Z值来看 ,古盐度也有小幅度的变化 ,加速了狭盐度生物的绝灭。事实上 ,生物的绝灭可能是海平面变化、火山事件、温度变化及盐度变化多种因素的综合     

四川盆地宣汉渡口和重庆北碚下三叠统海相碳酸盐碳同位素组成与演化

早三叠世海水的碳同位素组成与演化是二叠纪—三叠纪生物群体灭绝事件之后全球生态萧条与重建时期地球碳循环的重要记录,为地学界长期高度关注。文中测试了四川盆地宣汉渡口和重庆北碚下三叠统及相邻地层258个海相碳酸盐样品的碳、氧同位素组成,以便探讨早三叠世海水的碳同位素组成与演化。这些样品对海水碳同位素组成具有不同的保存性,飞仙关组及嘉陵江组第一、三段保存较好,而嘉陵江组第二、四段保存较差。基于氧同位素可以更为敏感地反映海相碳酸盐成岩蚀变性的原理,在碳、氧同位素相关性分析的基础上,以δ18O-7.5‰为剔除标准,筛选出近200个有效数据建立了碳同位素演化曲线,该曲线与前人在贵州建立的同期曲线具有很好的可对比性。曲线显示出海水碳同位素组成的巨大波动,变化幅度达8.55‰,包括2个完整的上升—下降旋回,第1个旋回由飞仙关组和嘉陵江组第一段组成,第2个旋回由嘉陵江组第二段、第三段和部分第四段组成,同时还包括若干短周期的次级旋回。利用曲线形态与前人建立的同期曲线进行了岩石地层与年代地层单位的对比,飞仙关组可大致与Induan阶对应,嘉一段可大致与Smithian亚阶对应,嘉二段、嘉三段和嘉四段下部可大致Spathian亚阶对应;绿豆岩作为下—中三叠统界线其位置可能偏高,下—中三叠统界线应该位于绿豆岩之下的嘉四段内部。早三叠世海水碳同位素组成高频率大幅度的波动指示了生物大灭绝后环境的不稳定性,其中菌藻类等微生物灾后过度繁盛,可能导致了有机碳在短时间内的快速埋藏和海水碳同位素的正漂移;而碳同位素大规模的负漂移可能与甲烷水合物释放带来的轻碳有关。研究认为,白云岩所在的地层段往往具有更高的δ13C值,这可能说明微生物活动、白云岩形成和海水δ13C值升高之间的有机联系。下三叠统的白云岩、尤其是嘉二段和嘉四段的白云岩可能是微生物成因的,嘉陵江组有机碳的生产和埋藏可能主要是与白云岩形成有关的微生物的贡献,具最高δ13C值的嘉二段的烃类在一定程度上可能具有自生自储的特点。     

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.     

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。     

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.     

河北宽城地区中元古代高于庄组碳酸盐岩碳氧同位素特征

对河北宽城地区中元古代高于庄组碳酸盐岩的碳氧同位素进行了测定和原始性验证,表明其原始组分保存良好。δ13C、δ18O值分布范围和平均值分别为-5.03‰～0.07‰、-9.92‰～-4.12‰和-0.90‰、-6.58‰,整体上稍低于前人测定的天津蓟县剖面和北京十三陵剖面数据。分析认为:研究区δ13C值主要受有机碳氧化与有机碳的埋藏速率因素影响,有机碳的埋藏速率与蓝绿藻等生物数量关系密切,藻类繁盛的时期一般都具有较高的δ13C值,藻类稀少的时期则具有较低的δ13C值。在浅水潮坪环境中,δ13C值与海平面的变化呈正相关关系;研究区δ18O值则主要受海平面变化影响,与之呈负相关关系;研究区古盐度Z值主要介于120～125之间,相关性分析表明Z值不仅反映氧同位素组成,也反映了碳同位素组成,δ18O和δ13C均与沉积介质的盐度有关,其变化趋势是盐度越大,其δ值越高。     

燕山地区1.6～1.0Ga时期碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演化及其地质意义

依据实测的燕山地区(1.6～1.0Ga)高于庄组—景儿峪组114个碳、氧同位素数据,研究、讨论了中、新元古界碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演化及其地质意义。研究表明,燕山中、新元古界由下至上的地层序列上,碳、氧同位素表现明显的旋回性演化特征,二者多显正相关关系;δ13C在-3‰～3‰区间低幅、高频振荡;δ18O则表现为-2‰～-8‰的高幅、高频波动;δ13C值的增大与沉积环境由潮间向潮下演变、海平面上升、海水变淡、生物量增多相关;降低的δ13C多代表潮间—潮上环境。高于庄组瘤状灰岩及洪水庄组页岩δ13C为低负值,代表最大海泛期沉积。氧同位素组成和变化指示研究区总体为咸化环境,杨庄组上部和雾迷山组下部古海水盐度最高,之后盐度逐渐降低,至雾迷山组上部又有所升高。研究区与天津蓟县和北京十三陵地区的中、新元古代碳酸盐岩碳、氧同位素组成与演化表现出明显的相似性,反映了它们共同受燕山裂陷槽发育的控制;同时,与北美Belt超群和俄罗斯乌拉尔里菲期碳酸盐岩碳、氧同位素组成、演变的高度协同性,又说明了中、新元古代碳酸盐岩中碳、氧同位素组成、演化响应于全球古海洋背景和地球化学条件。     

辽西凌源雾迷山组碳酸盐岩碳氧同位素特征研究

辽西凌源雾迷山组碳酸盐岩碳氧同位素和Mn/Sr比值数据反映了碳酸盐岩的原始沉积特征.δ13CPDB数值范围-2‰～2‰,δ18OPDB数值范围为-10‰～-4‰,其平均值分别为0.15‰,-6.2‰,碳同位素组成具有旋回性变化特征.在雾迷山组一段中上部,δ13C表现出明显的正漂移,可能为藻类的大量繁殖、有机碳增加所引起.δ18O的增加为气候变冷和冰川作用的结果.在δ13C为负值的层段,δ18O数值较高.碳氧同位素组成的这种特征可能与海平面变化有关.     

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。     

得尔布干成矿区(北片)成矿条件初步研究

该区有色、贵金属矿床的主成矿期为晚侏罗世-早白垩世.不同成因类型矿床成矿温度亦有差异,"斑岩型"属中高温矿床,"火山热液型"属中低温矿床,"新类型"金矿床和"浅成低温热液型"金矿应属低温热液矿床.有色、贵金属矿床中S的来源主要与深源岩浆关系密切,成因类型应属广义的"岩浆热液型矿床",但有少量S来源于容矿岩或为外生S.成矿热液的主体或组成的总趋势,是以岩浆水和大气降水的混合水为特征,热源来自中生代火山侵入岩浆,而莫尔道嘎金矿点是浅成低温热液型,其成矿热液的主体是大气降水.西吉诺山方铅矿包裹体除了显示出岩浆热液的性质外,更多地反映了地下热卤水的介质特征.     

灰岩碳氧同位素特征与隐伏花岗岩的关系——以栗木水溪庙矿区为例

对栗木水溪庙矿区泥盆系上统融县组灰岩的碳氧同位素进行了研究,该地区灰岩的碳氧同位素组成可提供隐伏花岗岩隆起及其相关流体的重要信息。受隐伏花岗岩侵入驱动的流体与上覆融县组灰岩发生反应的温度在110℃左右,流体的初始同位素组成为δ18OSMOW=-3‰,δ13CPDB≤-7‰,反应的水岩比值（w/r）可能小于5。这种岩浆水与大气降水的混合流体与围岩之间的水岩反应使得地表灰岩的δ18O和δ13C值降低,产生负异常。研究表明,围岩的δ18O值降低受反应的水岩比值和温度控制;δ13C值降低主要与反应的水岩比值有关。反应的温度越高,w/r值越大,灰岩的碳氧同位素负异常越明显。因此,水溪庙矿区地表出露的碳酸盐地层中的碳氧同位素变化可在地球化学勘查中用于指示下伏花岗岩岩脊的隐伏位置。     

N and C Isotopic Compositions of the Lower Triassic of Southern Primorye and Reconstruction of Habitat Conditions of Marine Organisms after Mass Extinction at the End of the Permian

Data on the N and C isotopic composition are presented for the Lower Triassic claystones of the Abrek section of southern Primorye (Far East). The results showed five N isotopic intervals and several negative C isotopic excursions of the Induan–lower Olenekian stages of the Abrek section.     

四川盆地中南部地区洗象池群沉积旋回的碳氧同位素特征及地质意义

摘要：四川盆地中南部地区寒武系洗象池群碳酸盐岩的碳、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,根据该地区采集的88个碳、氧同位素数据,研究、讨论了中上寒武统碳酸盐岩不同尺度沉积旋回中的碳氧同位素组成、演化及地质意义。研究表明,四川盆地寒武系洗象池群由下至上的地层序列中,碳、氧同位素具有明显的旋回性演化特征：其δ13C值变化于－56‰～3247‰之间,均值为-0979‰,绝大多数的样品都在-2‰～2‰的区间震荡,δ18O值分布于-111‰～-52‰之间,均值为-6934‰,主要集中在－9‰～-6‰的范围内波动。通过对不同尺度沉积旋回碳、氧同位素数据分析研究,认为在体系域尺度沉积旋回中控制碳氧同位素组成特征的主因是海平面变化,在米级旋回中主要受高频海平面变化、古气候、古构造等多方面叠加的影响;通过对碳、氧同位素数据分析研究,首次明确了该地区芙蓉统的底界,为地层的划分对比提供了有力证据;洗象池群早期和中期经历了短暂而快速的海侵后进入缓慢的海退,在晚期缓慢海侵后的快速海退,碳同位素组成反映的海平面变化趋势与沉积相演化一致。     

下扬子南京地区早寒武世幕府山组海平面相对升降的地球化学和碳、氧同位素记录

本文对南京地区早寒武世幕府山组沉积环境及地球化学特征进行了研究,利用元素地球化学和碳、氧同位素特征对古盐度、古水深及古环境的记录,分析幕府山组时期发生的海平面相对升降。结果表明：下扬子南京地区下寒武统幕府山组Mg²⁺/Ca²⁺值与古水深呈负相关,Sr/Ba值、1000Sr/Ca值和V/Ni值与古盐度、古水深呈正相关,Sr/Ba值、1000Sr/Ca值和V/Ni值反映的古盐度、古水深曲线可以指示海平面相对升降。幕府山组样品碳、氧同位素保留了原始海洋的同位素组成：δ¹³C_PDB值分布于0.8‰~3.5‰之间,均值为2.55‰;δ¹⁸O_PDB值分布于-6.9‰~-2.2‰之间,均值为-4.18‰。幕府山组样品的δ¹³C_PDB值大小可以反映海平面的相对升降,两者呈正相关。根据Sr/Ba值、1000Sr/Ca值、V/Ni值、δ¹³C_PDB值和沉积环境演化,绘制了幕府山组海平面相对升降曲线。幕府山组经历了一次海侵-海退旋回,海平面相对升降曲线反映了幕府山组海平面波动频繁,由3次海平面相对上升和3次海平面相对下降组成。     

Carbon and sulfur isotopic fluctuations associated with the end-Guadalupian mass extinction in South China

Concentrations of total organic matter (TOC), carbon isotopic compositions of carbonate and organic matter (δ¹³C_carb, δ¹³C_org), and sulfur isotopic compositions of carbonate associated sulfate (δ³⁴S_sulfate) across the Guadalupian–Lopingian (G–L) boundary were analyzed from identical samples of Tieqiao section, Laibin, Guangxi province, South China. The δ¹³C_carb values show a positive excursion from − 0.45‰ to the peak of 3.80‰ in the Laibin limestone member of the Maokou Formation, followed by a drastic drop to − 2.60‰ in the lowest Heshan formation, then returned to about 1.58‰. Similar to the trends of the δ¹³C_carb values, Δ¹³C_carb–org values also show a positive excursion followed by a sharp negative shift. The onset of a major negative carbon isotope excursion postdates the end Guadalupian extinction that indicates subsequent severe disturbance of the ocean–atmosphere carbon cycle. The first biostratigraphic δ³⁴S_sulfate values during the G–L transition exhibit a remarkable fluctuation: a dramatic negative shift followed by a rapid positive shift, ranging from 36.88‰ to − 37.41‰. These sulfate isotopic records suggest that the ocean during the G–L transition was strongly stratified, forming an unstable chemocline separating oxic shallow water from anoxic/euxinic deep water. Chemocline excursions, together with subsequent rapid transgression and oceanic anoxia, were likely responsible for the massive diversity decline of the G–L biotic crisis.     

浙江长兴二叠系和三叠系界限地层的碳同位素

研究海相碳酸盐岩的碳和氧同位素已有三十多年,积累了数千个数据,其目的在于研究古海洋碳和氧同位素的演变。在此期间,一部分研究者认为,海相碳酸盐岩的δ¹³C值在0±2范围内变化,未表现出与地质时代相关的变化趋势(Clayton和Degens,1959;Degens和Epstein,1962;Keith和Weber,1964;Galimov,1965;Becker和Clayton,1972;Schidlowski等,1975)。但是,另一些学者,如Jeffery等(1955),Baertschi(1975),Compston(1960),Weber(1967),Garrels和Parry(1974)却认为,海相碳酸盐岩的δ¹³C值随地质时代而有规律地变化。     

麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义

依据实测的塔里木盆地麦盖提斜坡玉北地区41个碳酸盐岩碳氧同位素数据,结合岩石学方法,研究了碳氧同位素的组成、演化及其地质意义。数据显示,δ~(13) C值主要分布在-2.6‰~0.7‰,均值为-1.0‰;δ~(18) O值分布在-9.4‰~-3.5‰,均值为-6.9‰。玉北地区古盐度为118.39~126.34,平均为121.94。奥陶系碳酸盐岩淡水改造作用明显。碳氧同位素的组成和演化不但可以指示沉积环境,而且还与生物生产率以及古海平面变化呈正相关性:δ~(13) C的低值对应于局限台地台内滩亚相沉积环境;δ~(13) C的高值对应于开阔台地滩间海、台内滩亚相沉积环境。碳氧同位素组成还对成岩环境有明显响应:鹰山组δ~(13) C与δ~(18) O均向高负值偏移,表明经历过强烈的表生岩溶作用;蓬莱坝组δ~(13) C低—中负值,δ~(18) O表现为高负值,在白云岩储层中可见鞍状白云石及燧石,主要为深埋藏成岩环境;良里塔格组同位素特征为δ~(18) O高负值,δ~(13) C低正值,并且在进入埋藏岩溶阶段之前还经历过风化壳岩溶作用。