成冰紀(jì)至寒武紀(jì)早期,是地質(zhì)歷史上一段非常特殊的時期,見證了板塊構(gòu)造的劇烈運動、全球氣候的急劇變化、大氣和海洋氧氣含量的顯著提升、海洋碳循環(huán)的波動和宏體多細胞動物的出現(xiàn)與輻射。這些構(gòu)造、氣候、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)方面的事件,可能彼此聯(lián)系。特別是,海洋氧氣含量的提升可能促進了早期動物的出現(xiàn)與輻射。但是,該時期氧化事件(新元古代氧化事件)具體的時間與空間的演化過程還不是太清楚,充滿爭議。作為新興的氧化還原指標(biāo),鉻同位素可以直接反映大氣的氧化還原狀態(tài),提供了一個新的視角。使用鉻同位素作為氧化還原指標(biāo)的先決條件,需要準(zhǔn)確了解現(xiàn)代地球表面的鉻循環(huán)及相關(guān)的同位素分餾體系。前人研究已經(jīng)觀測了現(xiàn)代大洋硫化沉積物、弱氧化大陸邊緣沉積物、氧化硅質(zhì)碎屑沉積物和碳酸鹽巖的鉻同位素組成。但是,作為現(xiàn)代大洋氧化環(huán)境下廣泛分布的沉積物,鐵錳結(jié)殼的鉻同位素數(shù)據(jù)至今仍沒有報道。本文分析了 11個中北太平洋海山鐵錳結(jié)殼表層樣品的鉻同位素組成,其δ53Cr值在-0.85--0.15‰之間,平均值為-0.42 ± 0.34 ‰(2σ,n = 11),明顯低于已報道的太平洋海水的δ53Cr值(0.53-1.43‰,平均值為0.74 ‰...

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究思路
第二章 鉻穩(wěn)定同位素體系簡介
    2.1 引言
    2.2 鉻同位素質(zhì)量分餾
        2.2.1 Cr(Ⅵ)還原過程中的同位素分餾
        2.2.2 Cr(Ⅲ)氧化過程中的同位素分餾
        2.2.3 Cr(Ⅲ)與Cr(Ⅵ)平衡分餾
        2.2.4 非氧化還原作用的同位素分餾
    2.3 現(xiàn)代地表體系的鉻循環(huán)以及相關(guān)的同位素分餾
        2.3.1 陸地鉻元素的釋放和運移
        2.3.2 海水鉻同位素組成
        2.3.3 大洋沉積物鉻同位素組成
第三章 現(xiàn)代鐵錳結(jié)殼鉻同位素研究——對鉻同位素氧化還原示蹤體系的制約
    3.1 引言
    3.2 樣品與分析方法
        3.2.1 主量元素分析
        3.2.2 鉻同位素分析
    3.3 結(jié)果
    3.4 討論
        3.4.1 鐵錳結(jié)殼中鉻同位素分餾
        3.4.2 氧化錳的沉積對海水鉻同位素組成的影響
        3.4.3 對鉻同位素作為古環(huán)境氧化還原指標(biāo)的意義
    3.5 小結(jié)
第四章 STURTIAN冰期內(nèi)相對溫暖期大氣和南華盆地海水的氧化還原狀態(tài)
    4.1 引言
    4.2 地質(zhì)背景與樣品
    4.3 分析方法
        4.3.1 主量、微量元素分析
        4.3.2 鉻同位素分析
    4.4 結(jié)果
    4.5 古環(huán)境意義
        4.5.1 自生組分
        4.5.2 Sturtian冰期內(nèi)相對溫暖期大氣和南華盆地海水的氧化還原狀態(tài)
        4.5.3 新元古代氧化事件的起始時間
    4.6 小結(jié)
第五章 埃迪卡拉紀(jì)—寒武紀(jì)早期大氣和揚子地臺南緣淺水環(huán)境氧化還原狀態(tài)演化
    5.1 引言
    5.2 地質(zhì)背景與樣品
        5.2.1 三峽地區(qū)
        5.2.2 肖灘剖面
    5.3 分析方法
        5.3.1 主量、微量元素分析
        5.3.2 鉻同位素分析
    5.4 結(jié)果
        5.4.1 鉻同位素數(shù)據(jù)
        5.4.2 鈰異常數(shù)據(jù)
    5.5 討論
        5.5.1 鉻同位素數(shù)據(jù)評估
            5.5.1.1 碎屑組分的影響
            5.5.1.2 成巖作用的影響
        5.5.2 古環(huán)境意義
            5.5.2.1 埃迪卡拉紀(jì)早期
            5.5.2.2 Shuram/Wonoka時期
            5.5.2.3 埃迪卡拉紀(jì)晚期
            5.5.2.4 埃迪卡拉紀(jì)一寒武紀(jì)過渡時期
    5.6 小結(jié)
第六章 主要結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄1: 博士生課程成績
附錄2: 攻讀博士期間發(fā)表論文、參加學(xué)術(shù)會議及獲獎情況
附件



本文編號：3853169