埃迪卡拉紀海洋碳、磷、硫循環(huán) ——來自華南的證據(jù)
發(fā)布時間:2021-06-03 18:54
中國華南揚子臺地保存有較為連續(xù)的埃迪卡拉系地層,其是探索新元古代環(huán)境變化和生物演化的重要研究區(qū)域。在本次研究中,我們基于揚子臺地王集地區(qū)的巖心鉆孔,測試分析得到高分辨率的碳酸鹽無機碳同位素(δ13Ccari)數(shù)據(jù)和碳酸鹽氧同位素(δ18Ocarb)數(shù)據(jù)。該鉆孔包含成冰系南沱組地層、埃迪卡拉系陡山沱組地層和燈影組地層,以及寒武系巖家河組地層。王集巖心鉆孔陡山沱組δ13Ccarb曲線變化趨勢與前人對揚子臺地相應地層的研究結(jié)果較為一致,因此該鉆孔可在盆地內(nèi)進行良好的化學地層學比對。具體而言,在王集鉆孔陡山沱組地層上部,我們識別出一個+8.16‰至-7.20‰的巨大δ13Ccarb負偏移,該負偏移的持續(xù)時間和偏移幅度與同時期的“Shuram-Wonoka”無機碳同位素負偏移事件相當,這為王集鉆孔的全球地層比對提供了堅實基礎(chǔ)。除此以外,王集鉆孔燈影組地層呈現(xiàn)出兩段截然不同的無機碳同位素區(qū)間,其δ13Ccarb平均值分別為+3.32‰和+0.40‰。在這兩段穩(wěn)定區(qū)之間,我們識別出一個顯著的δ13Ccarb負偏移,這也是燈影組中部無機碳同位素負偏移的首次報道。在王集鉆孔陡山沱組地層和燈影組地層中,共...
【文章來源】:中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:180 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1. 新元古代及埃迪卡拉紀研究概述
1.2. 新元古代化學地層學概述
1.3. 埃迪卡拉生物群概述
1.4. 本次研究概述及創(chuàng)新點
第二章 華南新元古代研究綜述
2.1. 華南新元古代研究概論
2.2. 華南新元古代地質(zhì)背景
2.3. 華南新元古代地層信息
2.3.1. 南華系地層(成冰系)
2.3.2. 震旦系地層(埃迪卡拉系)
2.4. 華南新元古代古生物記錄
第三章 埃迪卡拉紀無機碳同位素負偏移伴隨成磷事件:來自華南的證據(jù)
3.1. 簡介
3.2. 地質(zhì)背景介紹和采樣巖心信息描述
3.3. 采樣工作和分析方法
3.3.1. 采樣工作
3.3.2. 無機碳同位素和氧同位素測試分析
3.4. 實驗結(jié)果
3.5. 成巖作用評估
3.6. 討論
3.6.1. 無機碳同位素化學地層學及盆地內(nèi)比對
3.6.1.1. 陡山沱組無機碳同位素曲線比對
3.6.1.2. 燈影組無機碳同位素曲線比對及寒武系巖家河組無機碳同位素曲線比對
3.6.2. 王集鉆孔無機碳同位素記錄的解釋
3.6.2.1. 磷循環(huán)和成磷作用
3.6.2.2 利用厭氧海水上涌模型解釋相關(guān)無機碳同位素負偏移
3.7. 小結(jié)
第四章 協(xié)同變化的成對碳同位素記錄指示埃迪卡拉紀海洋高效的初級生產(chǎn)力:來自華南的證據(jù)
4.1. 簡介
4.2. 地質(zhì)背景和地層學介紹
4.3. 實驗方法
4.4. 實驗結(jié)果
4.4.1. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)記錄
4.4.2. 王集鉆孔δ~(13)C_(org)記錄
4.4.3. 王集鉆孔總有機碳含量(TOC)記錄
4.5. 討論
4.5.1. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)和δ~(13)C_(org)記錄與同時期記錄比對
4.5.2. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)和δ~(13)C_(org)數(shù)據(jù)可靠性評估
4.5.2.1. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)數(shù)據(jù)可靠性評估
4.5.2.2. 王集鉆孔δ~(13)C_(org)數(shù)據(jù)可靠性評估
4.5.3. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)記錄、δ~(13)C_(org)記錄,以及Δ~(13)C_(carb-org)記錄解釋
4.5.3.1. Δ~(13)C_(carb-org)的控制因素
4.5.3.2. 利用光合作用過程解釋δ~(13)C_(org)和Δ~(13)C_(carb-org)記錄
4.5.3.3. 利用混合過程解釋δ~(13)C_(org)和Δ~(13)C_(carb-org)記錄
4.6. 小結(jié)
第五章 王集鉆孔部分樣品微區(qū)無機碳、氧同位素研究
5.1. 自生碳酸鹽介紹
5.2. 王集鉆孔微區(qū)無機碳、氧同位素研究方法
5.3. 王集鉆孔微區(qū)無機碳、氧同位素數(shù)據(jù)實驗結(jié)果和初步討論
第六章 埃迪卡拉紀海洋波動的氧化還原狀態(tài):來自華南王集鉆孔黃鐵礦硫同位素的研究
6.1. 簡介
6.2. 地質(zhì)背景介紹
6.2.1. 王集鉆孔信息
6.2.2. 王集鉆孔已有的碳同位素地層比對
6.3. 研究方法
6.3.1. 總碳含量(TC)和總硫含量(TS)測試
6.3.2. 黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))測試
6.4. 結(jié)果
6.4.1. 王集鉆孔樣品總碳含量(TC)和總硫含量(TS)結(jié)果
6.4.2. 王集鉆孔樣品黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))結(jié)果
6.5. 討論
6.5.1. 影響黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))值的因素
6.5.2. 王集鉆孔黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))數(shù)據(jù)的古環(huán)境意義
6.6. 小結(jié)
第七章 總結(jié)
Table 2
Table 3
參考文獻
附錄
致謝
在讀期間發(fā)表學術(shù)成果目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]A high-resolution chemostratigraphy of post-Marinoan Cap Carbonate using drill core samples in the Three Gorges area, South China[J]. Hisatoshi Sato,Miyuki Tahata,Yusuke Sawaki,Shigenori Maruyama,Naohiro Yoshida,Degan Shu,Jian Han,Yong Li,Tsuyoshi Komiya. Geoscience Frontiers. 2016(04)
[2]華南埃迪卡拉紀陡山沱期管狀微體化石分布、生物屬性及其地層學意義[J]. 劉鵬舉,尹崇玉,陳壽銘,唐烽,高林志. 古生物學報. 2010(03)
[3]長江三峽黃陵花崗巖與蓮沱組凝灰?guī)r的鋯石SHRIMP U-Pb年齡及其構(gòu)造地層意義[J]. 高維,張傳恒. 地質(zhì)通報. 2009(01)
[4]Octoradiate Spiral Organisms in the Ediacaran of South China[J]. TANG Feng YIN Chongyu Stefan BENGTSON LIU Pengju WANG Ziqiang GAO Linzhi 1 Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China 2 Key Laboratory of Stratigraphy and Paleontology, Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037, China 3 Department of Palaeozoology, Swedish Museum of Natural History, Box 50007, SE-10405,Stockholm, Sweden 4 School of Earth Sciences and Resources, China University ofGeosciences, Beijing 100083,China. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2008(01)
[5]桂北中-新元古代鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖的巖石地球化學[J]. 周金城,王孝磊,邱檢生,高劍鋒. 巖石學報. 2003(01)
[6]貴州甕安—開陽地區(qū)陡山沱期含磷巖系的大型球形綠藻化石[J]. 薛耀松,唐天福,俞從流,周傳明. 古生物學報. 1995(06)
本文編號:3211060
【文章來源】:中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:180 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1. 新元古代及埃迪卡拉紀研究概述
1.2. 新元古代化學地層學概述
1.3. 埃迪卡拉生物群概述
1.4. 本次研究概述及創(chuàng)新點
第二章 華南新元古代研究綜述
2.1. 華南新元古代研究概論
2.2. 華南新元古代地質(zhì)背景
2.3. 華南新元古代地層信息
2.3.1. 南華系地層(成冰系)
2.3.2. 震旦系地層(埃迪卡拉系)
2.4. 華南新元古代古生物記錄
第三章 埃迪卡拉紀無機碳同位素負偏移伴隨成磷事件:來自華南的證據(jù)
3.1. 簡介
3.2. 地質(zhì)背景介紹和采樣巖心信息描述
3.3. 采樣工作和分析方法
3.3.1. 采樣工作
3.3.2. 無機碳同位素和氧同位素測試分析
3.4. 實驗結(jié)果
3.5. 成巖作用評估
3.6. 討論
3.6.1. 無機碳同位素化學地層學及盆地內(nèi)比對
3.6.1.1. 陡山沱組無機碳同位素曲線比對
3.6.1.2. 燈影組無機碳同位素曲線比對及寒武系巖家河組無機碳同位素曲線比對
3.6.2. 王集鉆孔無機碳同位素記錄的解釋
3.6.2.1. 磷循環(huán)和成磷作用
3.6.2.2 利用厭氧海水上涌模型解釋相關(guān)無機碳同位素負偏移
3.7. 小結(jié)
第四章 協(xié)同變化的成對碳同位素記錄指示埃迪卡拉紀海洋高效的初級生產(chǎn)力:來自華南的證據(jù)
4.1. 簡介
4.2. 地質(zhì)背景和地層學介紹
4.3. 實驗方法
4.4. 實驗結(jié)果
4.4.1. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)記錄
4.4.2. 王集鉆孔δ~(13)C_(org)記錄
4.4.3. 王集鉆孔總有機碳含量(TOC)記錄
4.5. 討論
4.5.1. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)和δ~(13)C_(org)記錄與同時期記錄比對
4.5.2. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)和δ~(13)C_(org)數(shù)據(jù)可靠性評估
4.5.2.1. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)數(shù)據(jù)可靠性評估
4.5.2.2. 王集鉆孔δ~(13)C_(org)數(shù)據(jù)可靠性評估
4.5.3. 王集鉆孔δ~(13)C_(carb)記錄、δ~(13)C_(org)記錄,以及Δ~(13)C_(carb-org)記錄解釋
4.5.3.1. Δ~(13)C_(carb-org)的控制因素
4.5.3.2. 利用光合作用過程解釋δ~(13)C_(org)和Δ~(13)C_(carb-org)記錄
4.5.3.3. 利用混合過程解釋δ~(13)C_(org)和Δ~(13)C_(carb-org)記錄
4.6. 小結(jié)
第五章 王集鉆孔部分樣品微區(qū)無機碳、氧同位素研究
5.1. 自生碳酸鹽介紹
5.2. 王集鉆孔微區(qū)無機碳、氧同位素研究方法
5.3. 王集鉆孔微區(qū)無機碳、氧同位素數(shù)據(jù)實驗結(jié)果和初步討論
第六章 埃迪卡拉紀海洋波動的氧化還原狀態(tài):來自華南王集鉆孔黃鐵礦硫同位素的研究
6.1. 簡介
6.2. 地質(zhì)背景介紹
6.2.1. 王集鉆孔信息
6.2.2. 王集鉆孔已有的碳同位素地層比對
6.3. 研究方法
6.3.1. 總碳含量(TC)和總硫含量(TS)測試
6.3.2. 黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))測試
6.4. 結(jié)果
6.4.1. 王集鉆孔樣品總碳含量(TC)和總硫含量(TS)結(jié)果
6.4.2. 王集鉆孔樣品黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))結(jié)果
6.5. 討論
6.5.1. 影響黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))值的因素
6.5.2. 王集鉆孔黃鐵礦硫同位素(δ~(34)S_(py))數(shù)據(jù)的古環(huán)境意義
6.6. 小結(jié)
第七章 總結(jié)
Table 2
Table 3
參考文獻
附錄
致謝
在讀期間發(fā)表學術(shù)成果目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]A high-resolution chemostratigraphy of post-Marinoan Cap Carbonate using drill core samples in the Three Gorges area, South China[J]. Hisatoshi Sato,Miyuki Tahata,Yusuke Sawaki,Shigenori Maruyama,Naohiro Yoshida,Degan Shu,Jian Han,Yong Li,Tsuyoshi Komiya. Geoscience Frontiers. 2016(04)
[2]華南埃迪卡拉紀陡山沱期管狀微體化石分布、生物屬性及其地層學意義[J]. 劉鵬舉,尹崇玉,陳壽銘,唐烽,高林志. 古生物學報. 2010(03)
[3]長江三峽黃陵花崗巖與蓮沱組凝灰?guī)r的鋯石SHRIMP U-Pb年齡及其構(gòu)造地層意義[J]. 高維,張傳恒. 地質(zhì)通報. 2009(01)
[4]Octoradiate Spiral Organisms in the Ediacaran of South China[J]. TANG Feng YIN Chongyu Stefan BENGTSON LIU Pengju WANG Ziqiang GAO Linzhi 1 Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China 2 Key Laboratory of Stratigraphy and Paleontology, Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037, China 3 Department of Palaeozoology, Swedish Museum of Natural History, Box 50007, SE-10405,Stockholm, Sweden 4 School of Earth Sciences and Resources, China University ofGeosciences, Beijing 100083,China. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2008(01)
[5]桂北中-新元古代鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖的巖石地球化學[J]. 周金城,王孝磊,邱檢生,高劍鋒. 巖石學報. 2003(01)
[6]貴州甕安—開陽地區(qū)陡山沱期含磷巖系的大型球形綠藻化石[J]. 薛耀松,唐天福,俞從流,周傳明. 古生物學報. 1995(06)
本文編號:3211060
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