【摘要】：白云巖化在全球鎂循環(huán)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,鎂是白云巖的重要組成元素,且沉積型白云巖的鎂同位素比值存在顯著的自然變化。因此白云巖鎂同位素組成有可能被用于指示全球鎂循環(huán)和海水化學(xué)成分。但是,由于白云巖被普遍認(rèn)為無(wú)法從海水直接沉淀而成,而屬于成巖過(guò)程的產(chǎn)物。白云巖鎂同位素是否可以指示同沉積海水的化學(xué)和同位素組成尚存不確定性。另一方面,白云巖常產(chǎn)出于碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境,而局限湖盆在碳酸鹽臺(tái)地普遍發(fā)育,當(dāng)前我們對(duì)這種環(huán)境中白云巖Mg同位素的地球化學(xué)行為仍知之甚少。因此,有必要對(duì)白云巖形成過(guò)程中早期成巖作用對(duì)其Mg同位素影響,以及在白云巖化對(duì)局限碳酸鹽臺(tái)地海水封閉的Mg同位素響應(yīng)進(jìn)行深入探討。為了研究早期成巖過(guò)程對(duì)白云巖Mg同位素的影響,我們選取了位于以色列耶路撒冷附近的Shoresh剖面白堊紀(jì)阿爾布期Soreq組和Givat Ye'arim組的白云巖地層做系統(tǒng)研究。該套白云巖記錄了典型的早期成巖作用,具體證據(jù)包括:(1)地層具有較大的C同位素波動(dòng)現(xiàn)象,且白云巖δ13C值和Mn含量呈顯著的負(fù)相關(guān)性;(2)白云石的d(104)值和離子有序度具有顯著的變化,且白云巖的Sr含量和有序度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。白云巖的Mn含量和C同位素的負(fù)相關(guān)關(guān)系暗示白云巖初始形成于Mn(Ⅳ)還原帶,其形成過(guò)程中伴隨有機(jī)質(zhì)的Mn還原反應(yīng)以及有機(jī)碳和Mn進(jìn)入碳酸鹽晶格的過(guò)程。而白云石d(104)值、離子有序度、和Sr含量的變化和相關(guān)關(guān)系指示白云巖成巖過(guò)程中存在程度不一的重結(jié)晶作用。剖面白云巖的δ26Mg值變化區(qū)間為-2.28‰至-1.78‰。而白云巖的Mg同位素和Mn還原作用(δ13C值和Mn含量)及白云石重結(jié)晶作用(Sr含量和白云石有序度)的指標(biāo)之間沒(méi)有相關(guān)性。說(shuō)明白云巖Mg同位素不受早期成巖作用影響,可以很好繼承其沉積初始階段(成巖作用的最開(kāi)始階段)的Mg同位素特征。對(duì)以色列中部Shoresh剖面的白云巖研究表明白云巖Mg同位素可以反映白云巖形成時(shí)同期海水的Mg同位素組成,在此基礎(chǔ)之上,我們針對(duì)以色列南部地區(qū)的白堊紀(jì)阿爾布期Hevyon組地層做了詳細(xì)的沉積學(xué)和Mg同位素研究。Hevyon組形成于連陸碳酸鹽巖臺(tái)地,屬于典型的局限性盆地。對(duì)Hevyon組碳酸鹽巖地層的詳細(xì)野外和室內(nèi)觀察顯示,其白云巖含量自下而上逐漸增加,并且與微生物沉積物出現(xiàn)及后生動(dòng)物化石消失相聯(lián)系,反映其沉積過(guò)程中的多次水體深度波動(dòng)現(xiàn)象和海水補(bǔ)充事件。沉積相分析、地球化學(xué)指標(biāo)(Ni/Co、V/Cr和Ce/Ce*)指示的厭氧還原環(huán)境以及沉積結(jié)構(gòu)和C-Sr同位素組成的綜合證據(jù)表明,白云巖化作用具有準(zhǔn)同生和微生物參與的特征。該地層白云巖的δ26Mg值由地層下部的-1.99 ± 0.12‰向中部升高至-1.52 ± 0.02‰,隨后鎂同位素在地層上部降低至-2.06± 0.18‰。白云巖Mg同位素的波動(dòng)記錄了碳酸鹽巖臺(tái)地和廣海之間連通性的周期性變化,是判斷盆地局限性變化的指標(biāo)。利用瑞利分餾模型,可將白云巖Mg同位素和Mg/Ca比值結(jié)合,推算出白堊紀(jì)阿爾布期的全球海水Mg/Ca比值介于1.5至1.0之間。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P597;P588.245

【參考文獻(xiàn)】

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3 李瑞瑛;柯珊;何永勝;高庭;孟旭男;;高Cr地質(zhì)樣品的Mg同位素分析方法[J];礦物巖石地球化學(xué)通報(bào);2016年03期

4 李曙光;;深部碳循環(huán)的Mg同位素示蹤[J];地學(xué)前緣;2015年05期

5 劉建清;趙瞻;林家善;馮偉明;黃學(xué)平;魏洪剛;;四川盆地東南緣中上寒武統(tǒng)白云巖地球化學(xué)特征及成因機(jī)制[J];中國(guó)地質(zhì);2014年05期

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8 陳琪;胡文tD;李慶;朱井泉;;川東北盤龍洞長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組白云巖化特征及成因[J];石油與天然氣地質(zhì);2012年01期

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10 柯珊;劉盛遨;李王曄;楊蔚;滕方振;;鎂同位素地球化學(xué)研究新進(jìn)展及其應(yīng)用[J];巖石學(xué)報(bào);2011年02期

本文編號(hào)：2725761