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。     

三叠纪全球海水的锶同位素组成及主要控制因素

三叠纪是地球环境的重大变革时期,海水锶同位素组成的研究也较为困难。三叠纪海水的87S r/86S r值或是在短时间内剧烈变化(如早三叠世),或是在较长时间内保持稳定(如中三叠世—晚三叠世早期);已公布的全球海水锶同位素曲线也具有显著的不一致性。早三叠世约10 M a时间中海水87S r/86S r值在海平面上升的背景下反而急剧增加,其控制因素与二叠/三叠纪生物绝灭事件之后的生态空白、尤其是全球古陆缺乏植被的保护和相应的侵蚀作用加剧有关;早三叠世末全球生态环境的逐步恢复(尤其是大陆植被的复苏)以及该时间间隔中的火山作用是全球海平面上升背景下早三叠世末—中三叠世早期海水87S r/86S r值的下降的主要控制因素;中三叠世—晚三叠世早期海水87S r/86S r值的长时间稳定主要与全球海平面持续上升的背景下,大范围分布的陆表海对放射性成因锶的保护作用有关;古特提斯洋的关闭、西米里亚大陆与欧亚大陆的碰撞造山、以及全球海平面的显著下降造成了晚三叠世中期以后再次出现的海水87S r/86S r值增加。     

川东下三叠统飞仙关组-嘉陵江组界线附近的锶同位素组成

作为化学地层学的重要分支之一,锶同位素地层学已经逐步成为全球海平面变化、造山运动、古气候和古环境等全球事件研究和对比的有效工具,根据锶同位素地层学的基本原理,在对样品进行沉积岩组构、化学成分分析和对同期海水代表性评估的基础上,测试了四川东部华蓥山地区下三叠统飞仙关组-嘉陵江组界线附近6个碳酸盐岩样品的锶同位素组成。结果表明,该界线附近的锶同位素组成与前人公布的早三叠世同期海水的锶同位素组成数据基本一致。锶同位素地层学研究的引入,可望为我国南方海相三叠系飞仙关组和嘉陵江组的年代地层学对比研究提供重要依据。     

川东下三叠统飞仙关组一嘉陵江组界线附近的锶同位素组成

作为化学地层学的重要分支之一,锶同位素地层学已经逐步成为全球海平面变化、造山运动、古气候和古环境等全球事件研究和对比的有效工具,根据锶同位素地层学的基本原理,在对样品进行沉积岩组构、化学成分分析和对同期海水代表性评估的基础上,测试了四川东部华蓥山地区下三叠统飞仙关组-嘉陵江组界线附近6个碳酸盐岩样品的锶同位素组成。结果表明,该界线附近的锶同位素组成与前人公布的早三叠世同期海水的锶同位素组成数据基本一致。锶同位素地层学研究的引入,可望为我国南方海相三叠系飞仙关组和嘉陵江组的年代地层学对比研究提供重要依据。     

广西钦州石炭-二叠纪深海硅质岩的锶同位素组成及其地质意义

报道了广西钦州海槽早石炭世-早二叠世深水硅质岩的锶同位素测定结果和经年代校正后的87Sr/86Sr初始值,建立了锶同位素演化曲线;通过与同时代上扬子地区台地相碳酸盐岩87Sr/86Sr比值和演化曲线的对比,研究了二者的异同和造成差异的原因。深水硅质岩和同期台地相碳酸盐岩的锶同位素演化曲线在总体特征上具有一定的相似性,反映海平面变化对其影响的一致性。玄武岩喷发等局部事件和硅质岩中无法回避的陆源碎屑的影响是造成87Sr/86Sr比值和演化曲线差异的主要原因。硅质岩锶同位素演化曲线显示,海平面上升发生于早石炭世,在晚石炭世早期达到最大值,晚石炭世晚期,海平面有所下降,在其后的早二叠世,海平面再次上升。     

上扬子二叠系—三叠系初海相碳酸盐岩的碳同位素组成与生物绝灭事件

本文报道了贵州罗甸沫阳、四川广元上寺和重庆中梁山二叠系及二叠一三叠系界线附近海相碳酸盐岩的碳同位素测定结果。注意到早二叠世及晚二叠世吴家坪期的δ＾１３Ｃ具有极大的正值，反映了这段地质历史时期生物过渡繁盛和有机碳的调整埋藏。晚二叠世长兴期的δ＾１３Ｃ值急剧降低，并在三叠纪初步达到极小值，反映了二叠一三叠系界线附近生物的迅速衰亡和集体绝灭。界线附近生物的集体绝灭事件除与二叠纪末的火山作用，环境与气候变     

上扬子二叠系─三叠系初海相碳酸盐岩的碳同位素组成与生物绝灭事件

本文报道了贵州罗甸沫阳、四川广元上寺和重庆中梁山二叠系及二叠－三叠系界线附近海相碳酸盐岩的碳同位素测定结果。注意到早二叠世及晚二叠世吴家坪期的δ１３Ｃ具有极大的正值，反映了这段地质历史时期生物过渡繁盛和有机碳的高速埋藏。晚二叠世长兴（大隆）期的δ１３Ｃ值急剧降低，并在三叠纪初步达到极小值，反映了二叠－三叠系界线附近生物的迅速衰亡和集体绝灭。界线附近生物的集体绝灭事件除与二叠纪末的火山作用、环境与气候变迁有关外，还与晚二叠世的碳循环平衡失调造成广泛缺氧事件有着密切关系，实际上是几种因素共同作用的结果。     

唐古拉地区拉卜查日组牙形石的发现、锶同位素组成及地层学意义

首次在唐古拉地区晚二叠世—早三叠世拉卜查日组中获得牙形石化石,其分子为Hindeodus typicalis、H.eurypyge和H.praeparvus。根据其地层意义并结合层序地层学及海平面变化研究,最终将研究区二叠系与三叠系界线的可能位置定在实测剖面的29层顶、30层底。基于此,作者系统测试了拉卜查日组中的碳酸盐岩87Sr/86Sr比值,结果表明,二叠系/三叠系界线附近87Sr/86Sr比值为0.707017~0.707032,显著小于国内外其他地区二叠系/三叠系界线附近87Sr/86Sr比值。造成这种差异的主要原因,可能是由于唐古拉地区二叠系/三叠系界线附近存在广泛的火山活动以及上扬子地区二叠纪广泛的玄武岩喷发等地方性事件。此外,剖面上锶同位素演化曲线与海平面变化曲线对比显示,87Sr/86Sr比值的最小值与初始海泛面基本一致,锶同位素演化曲线与海平面变化曲线有着很好的一致性,说明全球海平面变化是其最主要的控制因素。     

川东地区早三叠世碳、锶同位素演化及地质意义

早三叠世作为地球发展史上一个高度的反常时期,人们对其关注程度远不及二叠纪/三叠纪界线。海相碳酸盐的碳、锶同位素组成与演化是了解重大突变期的生态环境事件和地球过程的重要切入点。根据前人公布的川东地区早三叠世锶、碳同位素数据,绘制同位素演化散点图,根据曲线的演化特征以及不同地区的对比,分析其控制因素和地质过程。研究表明,川东地区早三叠世锶同位素演化曲线单调上升,具有很高的全球一致性,由河流注入到海水的高放射成因的锶含量增加是加剧87Sr/86Sr比值单调上升的主要原因。碳同位素演化曲线在短时间内发生的一系列高频率、大幅度波动,大量的磷酸盐注入海洋使菌藻类大量繁殖,海洋的初级生产力增强,有机碳埋藏量增大,使δ13C偏高。甲烷水合物吸收与释放等暂时性效应不是引起曲线来回波动的主要因素,海洋水体倒转等持续性效应可以很好地解释曲线异常,但对其驱动机制有待进一步研究。此外δ13Ccarb和δ13Corg的同步研究并参考早寒武世是下一步研究的重点。     

西藏羌塘盆地半岛湖地区索瓦组锶同位素组成与演化

西藏羌塘盆地中生代发育广泛的海相碳酸盐地层,前人对该区地层的对比研究多局限于古生物地层学,本文尝试通过锶同位素地层学方法对上侏罗-下白垩统索瓦组地层进行全球对比。根据锶同位素地层学的基本原理,本文在对样品进行显微组构分析、阴极发光分析、Ca、Si、Sr和Mn等元素含量分析及评估其对同期海水代表性和样品溶解过程合理性的基础上,测试了羌塘盆地半岛湖地区上侏罗-下白垩统锶同位素组成,并建立了相应的演化曲线,进行了全球对比研究。结果表明,样品的锶同位素组成与前人已公布的同期海水锶同位素组成数据较为接近,其演化曲线与国际上已公布的锶同位素演化曲线有着较好的可对比性,晚侏罗-早白垩世时期全球海平面的变化和侵蚀作用的强弱是控制锶同位素演化曲线的主要因素。此外,通过对索瓦组海相碳酸盐锶同位素的研究,我们认为索瓦组的顶部可能延伸到早白垩世欧特里夫期,近而说明了羌塘盆地在早白垩世欧特里夫期还存在大规模的海相地层。     

川东北普光气田下三叠统飞仙关组白云岩成因——来自岩石结构与Sr同位素和Sr含量的证据

研究了川东北普光气田下三叠统飞仙关组白云岩储层的岩石结构Sr的含量和Sr同位素组成,讨论了它的成因,飞仙关组优质储层为成岩期埋藏交代白云化作用的产物,来自岩石结构和Sr同位素和Sr含量的证据包括如下几个方面:(1)与准同生白云岩比较,埋藏白云岩的岩石结构和Sr同位素和Sr含量地球化学特征与前者有显著差别;(2)飞仙关组所有各类碳酸盐岩(或矿物)具有早三叠世海水Sr同位素组成特征,~(87)Sr/~(86)Sr比值变化范围为0.706588～0.708187,覆盖了全球早三叠世海水Sr同位素的变化范围(0.7076～0.7078),平均值0.707656与全球早三叠世平均值(0.707743)基本一致;(3)埋藏白云岩~(87)Sr/86Sr比值变化范围为0.707122～0.707419,平均值0.707421,都略低于全球早三叠世海水Sr同位素变化范围和平均值,但与已报道的川东北早三叠世飞仙关期海水Sr同位素变化范围(0.707330～0.707383)和平均值(0.707350)都非常接近,说明白云石化流体具有强烈的川东北地区早三叠世飞仙关期海水Sr同位素组成特征;(4)综合岩石结构、Sr同位素和Sr含量地球化学特征,证明飞仙关组白云岩储层为成岩期埋藏交代作用产物,白云石化流体来自地层中高Sr和高盐度的海源地层水.     

龙门山泥盆纪腕足化石锶同位素组成特征及其古环境意义

生物成因的海相碳酸盐岩中Sr同位素组成与演化是目前研究古海平面变化、造山运动以及古气候变化的主要工具,在海相地层定年及全球等时对比研究中发挥着重要作用。对四川龙门山泥盆纪剖面腕足化石Sr同位素组成进行了研究。保存鉴定结果显示：腕足化石壳体结构保存完整;阴极射线照射下壳体不发光或部分壳体呈微弱橙黄色;大多数壳体微量元素Mn〈250μg／g、Sr〉400μg／g。表明腕足化石保存完好,后期成岩作用影响微弱。锶同位素结果显示：龙门山泥盆纪sr同位素演化同全球泥盆纪Sr同位素演化基本一致,表明龙门山泥盆纪Sr同位素演化受全球性变化影响。早泥盆世较高Sr同位素比值（甘溪组0．708437）可能是受加里东造山运动的影响,大量古陆的出露,风化作用的加强所致。其后的缓慢下降可能受海平面上升古陆面积缩小的影响。中泥盆世Sr同位素组成低值平台显示着幔源Sr和陆源Sr（风化作用较弱）输入量之间的平衡。随后的Sr同位素组成的上升可能是受中泥盆世开始温度上升的影响,致使风化作用的加强所致。     

锶同位素地层学研究进展

锶同位素地层学（SIS）根据地质历史中的任何时间全球范围内海水的 锶同位素组成都是均一的，海水87Sr/86Sr比值随时间变化这一基本原理，利用代表原始海水的海相碳酸盐（以及磷酸盐和硫酸盐）的87Sr/86Sr比值确定海相地层的年代，研究海平面变化，造山运动，古气候等全球事件，在地层学，沉积学，石油地质学和矿床学等领域中有着广泛的应用前景，同位素地层学已在世界范围内得到地质学家的普遍关注，并已获得迅速的发展，国内的有关研究则刚刚起步，锶同位素地层学研究的难点主要在于对样品成岩蚀变的挖掘和分析技术上，同时还需要有良好的地层学研究基础，在样品选择上应充分考虑其原始组分的抗成岩蚀变能力，锶同位素地层学的研究需要地层学家，沉积学家和地球化学家的共同努力。     

大贵州滩二叠系—三叠系界线附近锶同位素组成特征

位于贵州南部的“大贵州滩”上,二叠系—三叠系界线附近地层为一套连续的发育完整的碳酸盐岩。二叠系顶部主要为厚层生物屑泥粒灰岩,而三叠系底部则主要为钙质微生物骨架灰岩及厚层粒泥灰岩。穿过二叠系—三叠系界线的取样累计厚度81m,二叠系和三叠系大致各占一半的厚度,共取样品91件,n(87Sr)/n(86Sr)值变化在0.707269～0.707409之间,平均为0.707327,低于现代海水的锶同位素比值的平均值（0.7090737）。锶同位素比值变化曲线表明从晚二叠世末期到早三叠世初期,同位素比值虽小幅度的起伏波动频繁,但总体上没有明显变化,三叠系底部的平均值（0.707330）略高于二叠系顶部的平均值（0.707323）。大贵州滩晚二叠世末至早三叠世初锶同位素组成的总体演化趋势与扬子台地及世界其它地方同时期的锶同位素组成的演化趋势（呈急剧的上升）不同,造成这种状况的原因可能是在全球事件控制的大背景下,由于大贵州滩特殊的环境条件,陆源物质对其影响小,导致了壳源锶对锶同位素组成的制约作用减弱,因而锶同位素组成未发生明显变化。