陕西镇安二叠系碳酸盐岩粘土矿物特征及其对古气候的指示

二叠纪是地质历史中的一个关键时期,恢复其古气候具有重要意义。陕西镇安地区二叠纪时为古特提斯洋东部的一个孤立台地,二叠纪地层连续发育,厚度巨大(超过3 km),是研究二叠纪古气候古环境的理想之地。粘土矿物作为重要的古气候指标,可以恢复地质历史中的古气候。本次研究对陕西镇安二叠系159件碳酸盐岩样品进行了粘土矿物的定性和半定量分析,结果显示研究区粘土矿物组合为伊利石(平均含量70.9%)、高岭石(平均含量7.9%)、蒙脱石(平均含量4.4%)、绿泥石(平均含量8.6%)和伊蒙混层(平均含量8.3%)。伊利石相对含量变化显示研究区二叠纪古气候的变化可分为8个段:即阿舍尔期(Asselian)至空谷期(Kungurian)中期的干冷期(P1);中二叠世中期经历了湿热(P2)—干冷(P3)—干冷暖湿交替(P4)的变化;卡匹敦期(Capitanian)中期至吴家坪期(Wuchiapingian)早期的气候变冷(P5);吴家坪期(Wuchiapingian)早期的短暂暖湿期(P6);吴家坪期(Wuchiapingian)早期至吴家坪期(Wuchiapingian)末期的气候逐渐变冷(P7);以及长兴期(Changhsingian)干冷暖湿交替显著的气候(P8)。同时,对比研究表明,研究区二叠纪古气候变化受晚古生代冰期事件(LPIA)、Kamura事件及G—LB(Guadalupian—Lopingian boundary)生物灭绝事件的影响。此外,研究区沃德期(Wordian)存在一个持续约2.4Ma的短暂寒冷期,这与前人认为的空谷期(Kungurian)以来气候逐渐变暖不一致,其是否具有全球意义还有待进一步认识。