广元上寺剖面下三叠统飞仙关组风暴岩:巨型季风体制下的极端气候事件?

早三叠世扬子地台位于特提斯东北缘,研究者根据大量地质证据和模拟实验证实该时期巨型季风强度最大,且控制了整个泛大陆和周边海域的气候循环.笔者于川西北广元上寺剖面下三叠统中发现一套保存完好的风暴岩,其发育于飞仙关组下部,风暴沉积特征明显,风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造和层理构造发育;根据沉积构造、岩石性质等识别了Sa-Sb-S...     

晚三叠世中卡尼期极端气候事件:研究进展及存在问题

作为三叠纪最显著的气候变化事件,全球性的卡尼期气候事件以幕次降雨量增多为特征,在西北特提斯洋地区表现较为明显,主要反映了从碳酸盐岩到黑色页岩的岩性变化,近年来这一地质事件在美国、中国、日本等地的卡尼阶地层中也有识别.其成因一直是学者研究的重点,有人认为是板块构造运动促使大气或大洋循环发生了变化,或是超级大陆聚合碰撞而触发大火成岩省喷发致使全球气候发生了紊乱,也有人认为是地球系统综合因素相互作用的结果.联系到中国西南部地区卡尼阶现状,认为超级季风、构造运动和卡尼期气候变化的关系值得深入研究,此外卡尼期气候事件过程中碳酸盐补偿深度上升问题、卡尼期黑色页岩事件反映的大洋生产力以及多幕卡尼期气候事件反映的气候波动事件等科学问题也是今后的研究中值得重视的.     

晚三叠世卡尼期碳酸盐生产危机在东特提斯地区的地质记录

欧洲学者基于阿尔卑斯地区上三叠统卡尼阶地质研究提出卡尼期碳酸盐生产危机(carbonate productivity crisis)或者卡尼期洪水事件(Carnian Pluvial Event)的概念,其主要表现为黑色页岩(或绿色页岩、放射虫硅质岩)覆盖于特提斯范围的碳酸盐岩之上,反映了早、晚卡尼期界面处一次明显的碳酸盐沉积中止事件,之上沉积有厚度逐步增加的硅质碎屑岩;这一地质现象在东特提斯地区(中国)卡尼阶中亦有显现,但远未引起重视。实际野外地质调查与前人文献显示,与古特提斯西部、喜马拉雅等地卡尼阶类似,在中国西南部古特提斯范围内的四川盆地西缘、黔中、滇西北、金沙江沿岸等地,卡尼期碳酸盐岩沉积多被一套灰黑色、深灰色页岩(或深色板岩)及之上的陆源碎屑岩覆盖,显示该时期碳酸盐生产的突然中止和生物礁的突然死亡。卡尼期特提斯范围的构造变动很可能对晚三叠世巨型季风气候造成巨大影响,古太平洋暖流向特提斯地区水汽输入增强,相对干旱的气候向相对潮湿的气候转换,大陆风化速率增加,陆源硅质碎屑输入增多,造成了这一显著的地质事件。     

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。     

上扬子地区早三叠世异常碳酸盐岩的分类与特征

上扬子地区晚二叠世晚期及早三叠世早期异常碳酸盐岩可以按成因分为3大类：A类-生物成因 的异常碳酸盐岩,B类-非生物成因（化学及水动力成因） 的异常碳酸盐岩,C类-生物、水动力及化学等复 合成因的异常碳酸盐岩;还可进一步识别出8个具体类别,包括微生物岩、角砾状灰岩、扁平砾屑灰岩、条带 状灰岩、薄板状、纹层状泥质灰岩、鲕粒碳酸盐岩及a、b型蠕虫状灰岩。近乎极端的古海洋环境和古气候条件 是P/T转换时期以错时相为主的异常碳酸盐岩得以发育并作为早三叠世重要沉积类型的基础;P/T生物大灭绝 事件发生以后,底栖动物对海相沉积层表面的破坏几乎停止,海洋洋流近乎停滞,与此同时表层海水饱受季风 与飓风风暴的侵扰,分布在生物礁或浅水碳酸盐岩台地之上的透光带菌藻生态系统生长为具有一定抗浪能力的 微生物岩,频繁的风暴对海底的影响使得同生期弱固结的碳酸盐软泥被打碎而形成同生砾屑,一定的古地形坡 度又加剧了风暴为诱因的碳酸盐沉积物重力流的发育;此外,碳酸钙过饱和的海水可以使得碳酸盐直接化学沉 淀于海底,同时巨型季风带来的黏土和粉砂与碳酸盐化学沉积共生,这一系列的过程发生于早三叠世早期特殊 的古环境中,造成了上扬子地区多种多样的异常碳酸盐岩沉积。