上寺剖面晚二叠纪大隆组碳同位素异常及其古环境意义

【作者】 白晓； 黄俊华； 吴夏；

【机构】 中国地质大学地学院； 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室；

【摘要】 晚二叠纪华南板块位于古特提斯海东缘,四川上寺剖面为二叠/三叠界线标准剖面的副层型剖面,吴家坪组为碳酸盐台地外陆棚沉积,至大隆组为斜坡沉积。岩性主要为硅质岩和钙质泥岩,与薄层状灰岩互层。研究样品采自四川上寺剖面晚二叠纪大隆组,为保存良好的碳酸盐岩。测试得到的数据包括δ¹³C_carb,δ¹³C_org和TOC,δ¹³C_org,δ¹³C_carb和△¹³C的剧烈负偏发生在大隆组的中部,与总有机碳TOC的突然升高相对应,指示富轻碳同位素的碳源输入。而TOC含量的增长指示缺氧环境下有机质保存的增加。海洋碳循环主要取决于"生物泵"作用,若海洋碳席保持不变,则浮游植物的光合作用会使海水有机质富集δ¹²C,而海相碳酸盐岩富集δ¹³C。然而,各种频繁发生的地质事件都可以影响海洋碳库。例如上升流的发生,上升流会将海洋底层富¹²C的海水带至表层海,引起表层海无机碳和有机碳同位素的强烈负偏。此外,上升流将底层海水中的丰富营养物质带至表层海,引起微生物的繁盛,有机质埋藏增加,有机质的降解过程会进一步消耗海水中的溶解氧,形成缺氧条件使有机质能够更好的保存,因此TOC含量突增。再者,四川东部位于二叠纪扬子板块西缘,古特提斯海东。有上升流频繁发生的可能。从而引起碳同位素异常变化。除上升流以外,华南大隆组普遍发现的火山活动也可以解释轻碳碳源的输入。火山喷发释放大量富集¹²C的CO₂到大气和海洋中。使得海水中的溶解CO₂富集¹²C。然而,其对有机质保存的增加和缺氧环境的解释还有待研究。更多还原