埃迪卡拉纪早中期碳、硫同位素组成的分布特征——基于华南扬子地台的研究

【作者】 王伟； 关成国； 胡永亮； 周传明；

【机构】 中国科学院南京地质古生物研究所；

【摘要】 新元古代晚期的埃迪卡拉纪是海洋底层水氧化的关键时期。普遍认为,埃迪卡拉纪早中期的古海洋仍处在分层状态:即表层水氧化,底层水相对还原。在这种海洋状态下,海洋有机质容易保存在相对缺氧的底层水中,进而形成相对规模的溶解性有机碳库（DOC）,直至在陆源硫酸根氧化离子持续不断输入下,埃迪卡拉纪中晚期古海洋底层DOC氧化完毕后,海洋底层水才认为完成氧化。分层的海洋导致了海洋浅水与深水中碳、硫同位素的分馏差异,从而导致了记录在埃迪卡拉纪不同沉积相区地层中的碳、硫同位素组成有差异。本研究以浙西、皖南一带埃迪卡拉纪深水、斜坡、浅水剖面为例,借助高分辨率同位素地层,系统分析了在分层海洋背景下不同沉积相区碳、硫同位素组成的分布特征,结果表明:浙西皖南诸剖面δ¹³Ccarb可与扬子地台其他剖面相对比。株树坞、富阳梅树下、淳安王阜剖面的δ¹³Ccarb趋势与华南已报道的深水相、斜坡相剖面非常类似,仅在相当于陡山沱期中部位置发生一次δ¹³Ccarb负漂移事件,伍家岭剖面为典型浅水相剖面,δ¹³Ccarb基线较高。浙西皖南地区的深水和浅水δ¹³Ccarb可达9‰。浙西皖南地区沉积地层盖帽中的δ³⁴Spyr值均呈现高值;盖帽之上δ³⁴Spyr值呈分层状,高值出现在浅水、最深水位置,低值出现在较深水沉积环境中;FeS2%、TOC%为深水区高于浅水区,δ³⁴SCAS值维持在在20‰左右（除淳安）。δ¹³Ccarb、δ³⁴Spyr值在不同沉积相剖面中的分布特征可进一步作为埃迪卡拉纪早中期古海水分层的有力证据。更多还原