中生代初海洋碳—硫循環(huán)與氧化還原環(huán)境的異常演變
發(fā)布時(shí)間:2021-06-23 07:47
古、中生代之交的地質(zhì)突變期不僅記錄了顯生宙地球歷史上最大的生物滅絕事件,同時(shí)也見(jiàn)證了歷時(shí)最長(zhǎng)的生物復(fù)蘇過(guò)程。中生代初遲緩海洋生物復(fù)蘇和異常海洋環(huán)境變化之間的協(xié)同演變關(guān)系成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的研究?jī)?nèi)容。前人圍繞二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交生物滅絕時(shí)期的海洋碳、硫循環(huán)和缺氧事件進(jìn)行了大量研究工作,但對(duì)中生代初生物遲緩復(fù)蘇時(shí)期的海洋碳、硫循環(huán)和氧化還原條件開(kāi)展的研究工作相對(duì)薄弱。本文選取生物地層研究程度較高的南盤(pán)江大貴州灘(打講、關(guān)刀、明塘、邊陽(yáng))和揚(yáng)子臺(tái)地(煤山、大峽口、湖山、平頂山西坡、馬家山南坡)早、中三疊世地層,開(kāi)展高分辨率的碳同位素、硫同位素、鐵組分、莓狀黃鐵礦大小分布等研究工作,嘗試探討該時(shí)期異常的海洋碳-硫循環(huán)、氧化還原環(huán)境與生物遲緩復(fù)蘇的相互關(guān)系。為了探討華南早三疊世海洋碳同位素水深梯度(△δ13C=δ’3C淺水-δ13C深水)的變化情況及其古海洋意義,選擇揚(yáng)子和南盤(pán)江地區(qū)代表不同水深的8條剖面,在精細(xì)的生物地層學(xué)研究基礎(chǔ)上進(jìn)行碳同位素分析和對(duì)比、Aδ13C重建及其古海洋意義探討工作。研究結(jié)果表明:(1)淺水剖面δ13Ccarb組成相對(duì)偏重,并且記錄了早三疊世較為完整的δ13Cc...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
作者簡(jiǎn)介
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
§1.1 選題背景
§1.2 硫同位素與全球硫循環(huán)
1.2.1 硫同位素及其分餾效應(yīng)
1.2.2 全球硫循環(huán)
1.2.3 硫同位素的研究載體
§1.3 中生代初生物環(huán)境事件研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.3.1 硫同位素
1.3.2 碳同位素
1.3.3 海洋缺氧
1.3.4 高溫事件
1.3.5 異常的沉積構(gòu)造
1.3.6 生物的遲緩復(fù)蘇
1.3.7 存在的主要問(wèn)題
§1.4 選題目的和研究?jī)?nèi)容
第二章 早三疊世碳同位素水深梯度變化及其環(huán)境指示意義
§2.1 研究剖面地質(zhì)背景
2.1.1 揚(yáng)子地區(qū)
2.1.2 南盤(pán)江地區(qū)
§2.2 研究方法
2.2.1 碳、氧同位素分析方法
2.2.2 無(wú)機(jī)碳與有機(jī)碳含量分析方法
2.2.3 早三疊世碳同位素對(duì)比
2.2.4 △δ~(13)C的計(jì)算方法
§2.3 碳同位素結(jié)果與可靠性驗(yàn)證
2.3.1 研究剖面δ~(13)C_(carb)結(jié)果(附表1-附表5)
2.3.2 δ~(13)C_(carb)可靠性驗(yàn)證
§2.4 碳同位素水深梯度及其控制因素
2.4.1 海水無(wú)機(jī)碳同位素水深梯度(△δ~(13)C_(DIC))
2.4.2 △δ~(13)C_(DIC)的控制因素
§2.5 早三疊世碳同位素水深梯度變化及其意義
2.5.1 早三疊世△δ~(13)C結(jié)果
2.5.2 早三疊世碳同位素漂移時(shí)限及其意義
2.5.3 早三疊世顯著△δ~(13)C的原因
2.5.4 早三疊世海洋碳循環(huán)和環(huán)境變化
2.5.5 早三疊世海洋顯著的△δ~(13)C對(duì)生物復(fù)蘇的啟示
§2.6 本章小結(jié)
第三章 中生代初異常的海洋碳-硫循環(huán)
§3.1 研究剖面地質(zhì)背景
§3.2 研究方法
3.2.1 樣品采集與處理
3.2.2 碳酸鹽晶格硫的提取步驟
3.2.3 硫同位素分析測(cè)定
3.2.4 常微量元素分析
§3.3 硫同位素結(jié)果與可靠性分析
3.3.1 δ~(34)S_(CAS)組成和元素含量結(jié)果
3.3.2 δ~(34)S_(CAS)與總硫、CAS含量的關(guān)系
3.3.3 CAS提取方法對(duì)δ~(34)S_(CAS)組成影響
3.3.4 白云巖化對(duì)δ~(34)S_(CAS)組成的影響
3.3.5 成巖作用對(duì)δ~(34)S_(CAS)組成的影響
§3.4 中生代初CAS硫同位素組成及其意義
3.4.1 δ~(34)S_(CAS)組成及其意義
3.4.2 δ~(34)S_(CAS)與同時(shí)期的δ~(34)S_(石膏)
§3.5 中生代初異常的海洋碳、硫循環(huán)
3.5.1 中生代初的絕對(duì)年齡
3.5.2 研究剖面沉積速率的變化情況
3.5.3 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的LOWESS曲線
3.5.4 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的相互關(guān)系
3.5.5 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)指示海洋缺氧(硫化)事件
3.5.6 海水低硫酸鹽濃度
§3.6 本章小結(jié)
第四章 Smithian-Spathian之交海洋硫化事件及其古海洋意義
§4.1 研究剖面地質(zhì)背景
§4.2 研究方法
4.2.1 黃鐵礦中鐵的測(cè)定
4.2.2 碳酸鹽結(jié)合態(tài)鐵的測(cè)定
4.2.3 還原性鐵氧化物的測(cè)定
4.2.4 磁鐵礦中鐵的測(cè)定
4.2.5 莓狀黃鐵礦大小分布統(tǒng)計(jì)
4.2.6 黃鐵礦硫同位素測(cè)定
§4.3 分析結(jié)果
4.3.1 δ~(34)C_(carb)、TOC和鐵組分結(jié)果
4.3.2 草莓狀黃鐵礦大小分布和黃鐵礦硫同位素組成
§4.4 Smithian-Spathian之交海洋缺氧硫化事件
4.4.1 鐵組分證據(jù)
4.4.2 草莓狀黃鐵礦證據(jù)
4.4.3 黃鐵礦硫同位素證據(jù)
§4.5 Smithian-Spathian海洋缺氧的原因
§4.6 Smithian-Spathian生物環(huán)境事件綜合機(jī)制
§4.7 本章小結(jié)
第五章 南盤(pán)江地區(qū)二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交淺水臺(tái)地缺氧事件
§5.1 研究剖面地質(zhì)背景
§5.2 研究方法
5.2.1 樣品采集與準(zhǔn)備
5.2.2 生物門(mén)類(lèi)統(tǒng)計(jì)方法
5.2.3 碳同位素分析方法
5.2.4 碳、硫形態(tài)分析方法
5.2.5 DOP分析方法
§5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 生物(化石)變化情況
5.3.2 地球化學(xué)數(shù)據(jù)
5.3.3 碳同位素對(duì)比
5.3.4 南盤(pán)江淺水臺(tái)地P-T之交古氧相變化及演變模式
§5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
§6.1 主要結(jié)論
§6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
圖版
附表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]早三疊世海水的碳同位素組成與演化——來(lái)自四川盆地東部的研究[J]. 黃思靜,黃可可,呂杰,蘭葉芳. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(10)
[2]The large increase of δ13Ccarb-depth gradient and the end-Permian mass extinction[J]. SONG HaiJun,TONG JinNan,XIONG YanLin,SUN DongYing,TIAN Li & SONG HuYue State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China. Science China(Earth Sciences). 2012(07)
[3]Sulfur Isotopes of Framboidal Pyrite in the Permian-Triassic Boundary Clay at Meishan Section[J]. ZHANG Jun~(1,2),LIANG Handong~(1,),HE Xiaoqing~1,YANG Ye~1 and CHEN Baohua~1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safety Mining,China University of Mining and Technology, Beijing 100083,China 2 Haihe River Water Environmental Monitoring Center,Haihe River Water Conservancy Commission, Ministry of Water Resources,Tianjin 300170,China. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2011(03)
[4]草莓狀黃鐵礦與古海洋環(huán)境恢復(fù)[J]. 常華進(jìn),儲(chǔ)雪蕾. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2011(05)
[5]安徽巢湖平頂山西坡剖面早三疊世Smithian-Spathian界線地層研究[J]. 梁丹,童金南,趙來(lái)時(shí). 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2011(02)
[6]碳酸鹽晶格硫同位素分析前處理的影響[J]. 王大波,宋虎躍,邱海鷗,閆蒲根,湯志勇. 地質(zhì)科技情報(bào). 2011(01)
[7]下?lián)P子地區(qū)下三疊統(tǒng)蠕蟲(chóng)狀灰?guī)r及其成因[J]. 張杰,童金南. 古地理學(xué)報(bào). 2010(05)
[8]早三疊世生物復(fù)蘇期的特殊沉積——“錯(cuò)時(shí)相”沉積[J]. 趙小明,牛志軍,童金南,姚華舟. 沉積學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]湖南慈利康家坪剖面二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的生態(tài)系演變[J]. 王欽賢,童金南,宋海軍,楊浩. 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2009(09)
[10]牙形石微量元素對(duì)生物絕滅事件的響應(yīng):以二疊-三疊系全球?qū)有推拭娴谝荒唤^滅事件為例[J]. 趙來(lái)時(shí),吳元保,胡兆初,周煉,劉勇勝,史玉芳,張素新,童金南,袁鵬. 地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2009(05)
本文編號(hào):3244553
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
作者簡(jiǎn)介
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
§1.1 選題背景
§1.2 硫同位素與全球硫循環(huán)
1.2.1 硫同位素及其分餾效應(yīng)
1.2.2 全球硫循環(huán)
1.2.3 硫同位素的研究載體
§1.3 中生代初生物環(huán)境事件研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.3.1 硫同位素
1.3.2 碳同位素
1.3.3 海洋缺氧
1.3.4 高溫事件
1.3.5 異常的沉積構(gòu)造
1.3.6 生物的遲緩復(fù)蘇
1.3.7 存在的主要問(wèn)題
§1.4 選題目的和研究?jī)?nèi)容
第二章 早三疊世碳同位素水深梯度變化及其環(huán)境指示意義
§2.1 研究剖面地質(zhì)背景
2.1.1 揚(yáng)子地區(qū)
2.1.2 南盤(pán)江地區(qū)
§2.2 研究方法
2.2.1 碳、氧同位素分析方法
2.2.2 無(wú)機(jī)碳與有機(jī)碳含量分析方法
2.2.3 早三疊世碳同位素對(duì)比
2.2.4 △δ~(13)C的計(jì)算方法
§2.3 碳同位素結(jié)果與可靠性驗(yàn)證
2.3.1 研究剖面δ~(13)C_(carb)結(jié)果(附表1-附表5)
2.3.2 δ~(13)C_(carb)可靠性驗(yàn)證
§2.4 碳同位素水深梯度及其控制因素
2.4.1 海水無(wú)機(jī)碳同位素水深梯度(△δ~(13)C_(DIC))
2.4.2 △δ~(13)C_(DIC)的控制因素
§2.5 早三疊世碳同位素水深梯度變化及其意義
2.5.1 早三疊世△δ~(13)C結(jié)果
2.5.2 早三疊世碳同位素漂移時(shí)限及其意義
2.5.3 早三疊世顯著△δ~(13)C的原因
2.5.4 早三疊世海洋碳循環(huán)和環(huán)境變化
2.5.5 早三疊世海洋顯著的△δ~(13)C對(duì)生物復(fù)蘇的啟示
§2.6 本章小結(jié)
第三章 中生代初異常的海洋碳-硫循環(huán)
§3.1 研究剖面地質(zhì)背景
§3.2 研究方法
3.2.1 樣品采集與處理
3.2.2 碳酸鹽晶格硫的提取步驟
3.2.3 硫同位素分析測(cè)定
3.2.4 常微量元素分析
§3.3 硫同位素結(jié)果與可靠性分析
3.3.1 δ~(34)S_(CAS)組成和元素含量結(jié)果
3.3.2 δ~(34)S_(CAS)與總硫、CAS含量的關(guān)系
3.3.3 CAS提取方法對(duì)δ~(34)S_(CAS)組成影響
3.3.4 白云巖化對(duì)δ~(34)S_(CAS)組成的影響
3.3.5 成巖作用對(duì)δ~(34)S_(CAS)組成的影響
§3.4 中生代初CAS硫同位素組成及其意義
3.4.1 δ~(34)S_(CAS)組成及其意義
3.4.2 δ~(34)S_(CAS)與同時(shí)期的δ~(34)S_(石膏)
§3.5 中生代初異常的海洋碳、硫循環(huán)
3.5.1 中生代初的絕對(duì)年齡
3.5.2 研究剖面沉積速率的變化情況
3.5.3 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的LOWESS曲線
3.5.4 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的相互關(guān)系
3.5.5 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)指示海洋缺氧(硫化)事件
3.5.6 海水低硫酸鹽濃度
§3.6 本章小結(jié)
第四章 Smithian-Spathian之交海洋硫化事件及其古海洋意義
§4.1 研究剖面地質(zhì)背景
§4.2 研究方法
4.2.1 黃鐵礦中鐵的測(cè)定
4.2.2 碳酸鹽結(jié)合態(tài)鐵的測(cè)定
4.2.3 還原性鐵氧化物的測(cè)定
4.2.4 磁鐵礦中鐵的測(cè)定
4.2.5 莓狀黃鐵礦大小分布統(tǒng)計(jì)
4.2.6 黃鐵礦硫同位素測(cè)定
§4.3 分析結(jié)果
4.3.1 δ~(34)C_(carb)、TOC和鐵組分結(jié)果
4.3.2 草莓狀黃鐵礦大小分布和黃鐵礦硫同位素組成
§4.4 Smithian-Spathian之交海洋缺氧硫化事件
4.4.1 鐵組分證據(jù)
4.4.2 草莓狀黃鐵礦證據(jù)
4.4.3 黃鐵礦硫同位素證據(jù)
§4.5 Smithian-Spathian海洋缺氧的原因
§4.6 Smithian-Spathian生物環(huán)境事件綜合機(jī)制
§4.7 本章小結(jié)
第五章 南盤(pán)江地區(qū)二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交淺水臺(tái)地缺氧事件
§5.1 研究剖面地質(zhì)背景
§5.2 研究方法
5.2.1 樣品采集與準(zhǔn)備
5.2.2 生物門(mén)類(lèi)統(tǒng)計(jì)方法
5.2.3 碳同位素分析方法
5.2.4 碳、硫形態(tài)分析方法
5.2.5 DOP分析方法
§5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 生物(化石)變化情況
5.3.2 地球化學(xué)數(shù)據(jù)
5.3.3 碳同位素對(duì)比
5.3.4 南盤(pán)江淺水臺(tái)地P-T之交古氧相變化及演變模式
§5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
§6.1 主要結(jié)論
§6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
圖版
附表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]早三疊世海水的碳同位素組成與演化——來(lái)自四川盆地東部的研究[J]. 黃思靜,黃可可,呂杰,蘭葉芳. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2012(10)
[2]The large increase of δ13Ccarb-depth gradient and the end-Permian mass extinction[J]. SONG HaiJun,TONG JinNan,XIONG YanLin,SUN DongYing,TIAN Li & SONG HuYue State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China. Science China(Earth Sciences). 2012(07)
[3]Sulfur Isotopes of Framboidal Pyrite in the Permian-Triassic Boundary Clay at Meishan Section[J]. ZHANG Jun~(1,2),LIANG Handong~(1,),HE Xiaoqing~1,YANG Ye~1 and CHEN Baohua~1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safety Mining,China University of Mining and Technology, Beijing 100083,China 2 Haihe River Water Environmental Monitoring Center,Haihe River Water Conservancy Commission, Ministry of Water Resources,Tianjin 300170,China. Acta Geologica Sinica(English Edition). 2011(03)
[4]草莓狀黃鐵礦與古海洋環(huán)境恢復(fù)[J]. 常華進(jìn),儲(chǔ)雪蕾. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2011(05)
[5]安徽巢湖平頂山西坡剖面早三疊世Smithian-Spathian界線地層研究[J]. 梁丹,童金南,趙來(lái)時(shí). 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2011(02)
[6]碳酸鹽晶格硫同位素分析前處理的影響[J]. 王大波,宋虎躍,邱海鷗,閆蒲根,湯志勇. 地質(zhì)科技情報(bào). 2011(01)
[7]下?lián)P子地區(qū)下三疊統(tǒng)蠕蟲(chóng)狀灰?guī)r及其成因[J]. 張杰,童金南. 古地理學(xué)報(bào). 2010(05)
[8]早三疊世生物復(fù)蘇期的特殊沉積——“錯(cuò)時(shí)相”沉積[J]. 趙小明,牛志軍,童金南,姚華舟. 沉積學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]湖南慈利康家坪剖面二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的生態(tài)系演變[J]. 王欽賢,童金南,宋海軍,楊浩. 中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2009(09)
[10]牙形石微量元素對(duì)生物絕滅事件的響應(yīng):以二疊-三疊系全球?qū)有推拭娴谝荒唤^滅事件為例[J]. 趙來(lái)時(shí),吳元保,胡兆初,周煉,劉勇勝,史玉芳,張素新,童金南,袁鵬. 地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)). 2009(05)
本文編號(hào):3244553
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