【摘要】：晚奧陶世赫南特冰期作為地質(zhì)歷史時期一次重要的冰川事件,在短暫的0.8 m.y.～1.3 m.y.內(nèi)發(fā)生了一系列環(huán)境和生物演化事件,包括全球氣候變冷、海平面大幅度下降以及顯生宙以來第二大生物滅絕事件。全球多個剖面記錄了一次快速而劇烈的碳循環(huán)擾動——HICE事件(Hirnantian Isotopic Curve Excursion),即全球有機碳及無機碳同位素的明顯正偏事件。然而,中上揚子地區(qū)的赫南特階卻表現(xiàn)出了不同于HICE事件的無機碳的負漂移異�，F(xiàn)象。因此,研究該負漂移異�，F(xiàn)象的成因?qū)τ谔骄繆W陶紀末冰期前后揚子海的碳庫擾動、海水化學環(huán)境變化以及生物滅絕事件均具有重要意義。本文選取了中上揚子區(qū)4條典型的奧陶-志留之交剖面進行野外考察及連續(xù)采集,分別將湖北宜昌王家灣小河邊剖面、湖北宜昌黃花場剖面、湖北秭歸廟埡鄉(xiāng)剖面及重慶綦江觀音橋剖面中出露的赫南特階地層作為重點研究對象,實地觀察和系統(tǒng)采集了4條剖面中自下而上依次發(fā)育的五峰組上部黑色筆石頁巖、觀音橋?qū)踊液谏嗷規(guī)r和鈣質(zhì)泥巖以及龍馬溪組底部黑色筆石頁巖。作為碳氧穩(wěn)定同位素測試的重要載體,上奧陶統(tǒng)觀音橋?qū)幽嗷規(guī)r為一套以泥質(zhì)灰?guī)r為主的淺水沉積,保存有豐富的赫南特貝動物群(Hirnantia fauna),地層厚度不超過1 m,代表了赫南特冰盛期海平面最低時期的沉積記錄。本文對4條研究剖面進行了高分辨率的碳、氧穩(wěn)定同位素測試,結(jié)合前人研究數(shù)據(jù),建立了中上揚子區(qū)奧陶-志留紀界線的高分辨率碳氧穩(wěn)定同位素地層。結(jié)果顯示,各個剖面的無機碳同位素曲線均在觀音橋?qū)映尸F(xiàn)出一次明顯的負漂移趨勢,由遠岸較深水剖面至近岸較淺水剖面,該負偏趨勢越來越弱。排除了成巖作用改造的影響之后,本文認為此次明顯的δ13Ccarb負漂移事件指示了觀音橋?qū)映练e環(huán)境的突然變化,該變化僅局限于赫南特期的揚子海盆,反映在冰盛期海平面下降時大量額外的輕碳(12C)組份加入了溶解無機碳庫(DIC庫),其來源可能與海底甲烷的有氧以及厭氧氧化(AOM)反應或有機質(zhì)的有氧及厭氧氧化過程有關。結(jié)合各剖面的古水深、古氧相、顯微巖相、硫同位素及有機碳同位素曲線等數(shù)據(jù),本文初步構(gòu)建了赫南特冰期及其前后的揚子海盆DIC庫擾動及海水化學變化模型,認為晚奧陶世凱迪期至赫南特初期,揚子海維持嚴格的氧化還原分層狀態(tài),并且深部海水缺氧。進入赫南特中期,隨著南極冰蓋的迅速擴張,揚子海海平面大幅下降,致使陸架邊緣海底賦存的甲烷水合物因靜水壓力降低而失去穩(wěn)定,釋放出大量甲烷氣體在沉積物以及水柱中發(fā)生了有氧以及厭氧氧化反應,該過程會降低海水硫酸鹽的濃度,其與有機碳的氧化作用一起向海水DIC庫中加入大量額外12C,改變了海水的碳同位素組成,直接或間接促進了硫化水體向深部遷移與擴張。赫南特末期冰期結(jié)束后海平面上升,海底水合物系統(tǒng)重新穩(wěn)定,甲烷釋放以及氧化過程終止,揚子海DIC庫組成與海水化學分層狀態(tài)恢復至冰期前的水平。
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P597;P534.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張維成;碳同位素分析的標定方法[J];核物理動態(tài);1991年01期

2 盧雙舫;李吉軍;薛海濤;黃光玉;徐立恒;;碳同位素分餾模型比較研究[J];天然氣工業(yè);2006年07期

3 季東;關平;肖玉雄;廖永勝;;原油極性分離法及其對解釋原油碳同位素特征的作用[J];天然氣地球科學;2007年03期

4 王傳遠;車桂美;盛彥清;李延太;秦志江;;碳同位素在溢油鑒定中的應用研究[J];環(huán)境污染與防治;2009年07期

5 王東良;馬成華;李劍;李志生;張英;王義鳳;李謹;;取樣裝置對天然氣碳同位素檢測結(jié)果的影響[J];天然氣地球科學;2010年02期

6 孫春葉;毛治超;;國產(chǎn)碳同位素標樣的穩(wěn)定性實驗分析[J];科技風;2012年19期

7 冉敏;楊奇麗;張曉森;;中亞哈薩克斯坦西部過去～30000年以來有機碳同位素變化及其意義[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2013年09期

8 W.J.Stahl;李明喜;;烴類勘查中的碳同位素方法[J];國外地質(zhì)勘探技術;1982年11期

9 程偉基;碳同位素與礦物成因[J];地質(zhì)地球化學;1982年03期

10 林立青,陳宗義,萬惠琴,徐愛萍,凌佑純;菜園子菱鐵礦床氫、氧、碳同位素特征及其地質(zhì)意義[J];貴州地質(zhì);1986年03期

相關會議論文 前10條

1 周傳明;;華南埃迪卡拉紀碳同位素變化的古環(huán)境意義[A];中國古生物學會第十次全國會員代表大會暨第25屆學術年會——紀念中國古生物學會成立80周年論文摘要集[C];2009年

2 劉云怒;翁承文;侯建平;;碳同位素濃縮演示實驗[A];中國工程物理研究院科技年報（1999）[C];1999年

3 T.Yamaguchi;A.Ozawa;M.Chiba;R.Kanungo;T.Kato;K.Katori;K.Morimoto;T.Ohnishi;T.Suda;Y.Yamaguchi;A.Yoshida;K.Yoshida;H.Toki;N.Nakajima;I.Tanihata;;豐中子碳同位素反應碎片縱向動量分布的研究[A];第十二屆全國核物理大會暨第七屆會員代表大會論文摘要集[C];2004年

4 李中平;李立武;陶明信;杜麗;曹春輝;王廣;徐義;;特定化合物碳同位素分析系統(tǒng)中的氧化反應裝置的研制[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2012年度（第12屆）學術論文匯編——離退休和其他部門[C];2013年

5 關平;王玉斌;;四川西部沉積物中飽和烴單體烴碳同位素研究及其環(huán)境意義[A];第三屆全國沉積學大會論文摘要匯編[C];2004年

6 廖永勝;李鉅源;李祥臣;衛(wèi)英杰;王寶山;曹智;陶軍明;;生化模擬和高溫合成模擬生成烴氣的碳同位素分餾探討[A];第十屆全國有機地球化學學術會議論文摘要匯編[C];2005年

7 李鉅源;衛(wèi)英杰;李祥臣;王寶山;曹智;;原油及巖石可溶有機質(zhì)單體烴碳同位素分析的影響因素[A];第十屆全國有機地球化學學術會議論文摘要匯編[C];2005年

8 李海濤;吳沿友;;基于碳同位素分餾基礎上的微藻碳匯能力估算[A];中國礦物巖石地球化學學會第14屆學術年會論文摘要專輯[C];2013年

9 曹長群;王偉;沈樹忠;鄭全鋒;;二疊紀-三疊紀過渡期不同沉積相區(qū)的無機碳同位素表現(xiàn)和地質(zhì)意義[A];中國古生物學會第十次全國會員代表大會暨第25屆學術年會——紀念中國古生物學會成立80周年論文摘要集[C];2009年

10 把立強;李廣友;;凝析油輕烴單體碳同位素分析及應用[A];第十屆全國有機地球化學學術會議論文摘要匯編[C];2005年

相關重要報紙文章 前5條

1 通訊員 江其勤 把立強;輕烴單體烴碳同位素分析新方法問世[N];中國石油報;2005年

2 華義;史前“蘑菇”高達6米以上,有科學家認為是樹[N];新華每日電訊;2007年

3 王文;地球正處于千年來颶風高發(fā)期[N];地質(zhì)勘查導報;2009年

4 記者　董映璧;地球3億年前曾發(fā)生過大規(guī)模溫室效應[N];科技日報;2007年

5 記者 顧鋼;區(qū)分生態(tài)奶和普通奶有新法[N];科技日報;2009年

相關博士學位論文 前3條

1 于志強;地質(zhì)卟啉碳同位素及結(jié)構(gòu)研究[D];中國科學院廣州地球化學研究所;2000年

2 于志強;地質(zhì)卟啉碳同位素及結(jié)構(gòu)研究[D];中國科學院研究生院（廣州地球化學研究所）;2000年

3 帥燕華;天然氣組分及碳同位素動力學研究與地質(zhì)應用[D];中國科學院研究生院（廣州地球化學研究所）;2004年

相關碩士學位論文 前10條

1 黃超;過去11.5ka以來的北疆阿勒泰泥炭纖維素碳同位素記錄及其可能的驅(qū)動機制[D];蘭州大學;2015年

2 曹群;天然氣碳同位素動力學及其應用[D];東北石油大學;2015年

3 涂s

本文編號：2775591