本文選題：底棲動物群 + 古環(huán)境��； 參考：《西南石油大學》2016年博士論文

【摘要】：晚二疊世長興期華南地區(qū)處于赤道附近,適宜的海洋理化環(huán)境條件促進了底棲動物群的繁盛,然而二疊紀末的全球生物集群滅絕事件導致了后者遭遇毀滅性打擊,大于90%的海洋生物種及70%的陸地生物相繼絕滅,使全球生態(tài)系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。目前關(guān)于二疊紀末生物集群滅絕的過程和型式還存在較多爭議,特別是已有大量證據(jù)表明,生物大滅絕之前海洋水化學條件已經(jīng)開始發(fā)生變化。但是由于眾多學者在探索事件過程中的生物群應對環(huán)境變遷的情況各有不同,且由于不同沉積環(huán)境中的生物危機過程可能存在一定的差異,使得生物危機事件中的海洋環(huán)境變化過程仍然沒有得到充分的認識。晚二疊世生物危機事件中,不同水深的海洋底棲動物群如何應對環(huán)境壓力?海洋中不同沉積背景下生態(tài)環(huán)境的演化過程是否一致?海洋中不同沉積環(huán)境的海洋生態(tài)環(huán)境的演化及與生物危機事件存在何種關(guān)聯(lián)?基于以上諸多問題,本論文以四川盆地東部長興組露頭剖面為重點研究對象,結(jié)合華南地區(qū)其他典型剖面,采用歷史資料分析、野外露頭觀測、室內(nèi)試驗分析相結(jié)合的系統(tǒng)研究方法,在精細地層對比的前提下,重點研究不同沉積相區(qū)內(nèi)底棲動物群演化過程,并以晚二疊世長興期古海洋理化條件-生物過程相互作用和耦合研究為核心,分析典型底棲動物群演化的動力學過程,揭示長興期海洋底棲生物群演化和二疊紀末生物危機事件的關(guān)聯(lián)。論文重點選取四川盆地東部連續(xù)完整的淺水相區(qū)和深水相區(qū)露頭剖面,通過露頭剖面巖石類型、組構(gòu)及巖性序列等基本特征分析,提出區(qū)內(nèi)長興組主要發(fā)育六種沉積相類型和十九種微相類型。其中淺水相區(qū)(巫溪灣灘河剖面)臺地邊緣礁相共識別出三種微相類型,包括海綿骨架礁灰?guī)r,微生物參與的海綿骨架礁灰?guī)r及微生物巖,后者主要由底棲微生物作用形成的塊狀-斑狀凝塊石或自生泥晶與生屑顆粒包裹構(gòu)成格架,并向上構(gòu)筑成為具明顯地貌隆起的微生物丘,其中見蜒、腕足等生物,與大滅絕之后開闊臺地廣泛分布的具“指狀”、“樹枝狀”以及“穹窿狀”構(gòu)造的微生物巖區(qū)別明顯。深水相區(qū)(巫溪紅池壩剖面)以深水陸棚相-盆地相為主,遺跡化石豐富。根據(jù)淺水相區(qū)生物礁的造礁生物類型,將區(qū)內(nèi)長興期生物礁系統(tǒng)劃分為由后生造架生物支撐形成的骨架礁；由底棲微生物作用成因形成,具基質(zhì)支撐格架的微生物丘；以及過渡類型-礁丘三種類型�；谏锏貙痈窦芙�,以及對巫溪灣灘河生物礁剖面精細解剖,揭示長興中期主要以骨架礁-礁丘組合(Clarkina changxingensis帶)為主；長興晚期則分別發(fā)育礁丘-微生物丘組合(Clarkina yini帶下部)以及微生物丘-微生物巖組合(Clarkina yini帶上部)。海綿等骨架礁生態(tài)系主要消亡于Clarkina yini帶內(nèi)部,大致位于Hindeodus praeparvus帶底部,在此期間,底棲微生物生態(tài)系逐漸繁盛并占據(jù)骨架礁生態(tài)位,漸進式完成對骨架礁生態(tài)系的演替,并在一定程度上促進了臺地邊緣正向地貌的發(fā)育。Hindeodus praeparvus帶上部,底棲微生物生態(tài)系最終消亡,同時,淺水相區(qū)有孔蟲動物群含量也在頻繁波動變化中迅速衰減,直至生物集群滅絕。淺水底棲動物群與海洋生態(tài)環(huán)境協(xié)同演化表明,長興晚期淺水相區(qū)海洋生態(tài)環(huán)境已經(jīng)呈現(xiàn)不穩(wěn)定的特征。區(qū)內(nèi)大隆組為長興中-晚期典型深水沉積,底部位于Clarkina changxingensis帶。根據(jù)巫溪紅池壩剖面遺跡化石的形態(tài)特征、分布以及生物擾動強度,結(jié)合沉積學分析,將大隆組遺跡化石劃分為六類遺跡組構(gòu)。垂向上遺跡組構(gòu)的演化表明,Clarkina changxingensis帶上部的Chondrites type-B遺跡組構(gòu)為淺階層復雜梯序類型,表明該時期深水相區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)缺氧的征兆,雖然Clarkina yini帶內(nèi)多樣性的造跡生物曾經(jīng)重新繁盛甚至進化,指示長興晚期海洋生態(tài)環(huán)境可能經(jīng)歷暫時的好轉(zhuǎn),然而由于這些遺跡組構(gòu)均表現(xiàn)為較短的殖居窗特征,隨著Clarkina yini帶上部遺跡化石的整體消失,這種不穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境迅速惡化,直至生物集群滅絕。在二疊系-三疊系之交,全球范圍均發(fā)生了碳同位素規(guī)模性負偏現(xiàn)象,表明地球表層系統(tǒng)碳循環(huán)確實發(fā)生過重大變化。長興中-晚期海洋碳通量的變化與海洋生態(tài)環(huán)境演化存在緊密關(guān)聯(lián),長興中期開始,受碳循環(huán)的驅(qū)動,海洋生態(tài)環(huán)境已經(jīng)表現(xiàn)為多期次的不穩(wěn)定狀態(tài),其不斷擴大導致生物危機呈現(xiàn)多階段性的特征,同時底棲生物群也表現(xiàn)出明顯的協(xié)同特征。第一階段(Clarkina changxingensis帶上部),在深水陸棚相區(qū)Chondrites type-B遺跡組構(gòu)與δ13Ccarb階段性震蕩負偏變化(-0.5‰-0.7‰),相關(guān)性良好,反映了深水相區(qū)底質(zhì)水體階段性缺氧已經(jīng)開始。第二階段(Clarkina yini帶下部)在淺水相區(qū),底棲微生物生態(tài)系漸進式取替骨架礁生態(tài)系并成為主要的造礁生物群,δ13Ccarb也開始呈現(xiàn)震蕩變化的特征。第三階段(Clarkina yini帶上部)淺水相區(qū)底棲微生物生態(tài)系最終消亡,該時期δ13Ccarb平均變化率由5.89%-12.33%,δ13Ccarb呈現(xiàn)出規(guī)模性震蕩變化和階段性負偏變化特征；同時,該階段深水相區(qū)造跡生物基本消失,δ13Ccarb負偏明顯。第四階段(Hindeodus praeparvus帶上部-主滅絕幕)在淺水相區(qū)僅殘存廣適性生物,有孔蟲動物群急劇衰減,δCcarb呈現(xiàn)明顯的震蕩負偏變化,其中臺地邊緣相區(qū)δCcarb平均變化率達34.4%,平均降幅1.51%0；深水陸棚相區(qū)泥晶灰?guī)r中富含指示還原環(huán)境的黃鐵礦。以上均表明隨著生物大滅絕主幕事件的迫近,海洋深水與淺水相區(qū)不斷升高的環(huán)境壓力和加速的生物危機過程�；谝陨涎芯�,論文最后將區(qū)內(nèi)不同沉積相區(qū)底棲動物群發(fā)育演化與生態(tài)環(huán)境耦合研究。推測區(qū)內(nèi)長興中-晚期受大氣-海洋碳循環(huán)驅(qū)動,先后經(jīng)歷了海洋缺氧、海洋高溫以及海洋酸化等事件。以上事件均為二氧化碳等溫室氣體產(chǎn)生系列的正反饋作用形成,并相繼導致深水及淺水相區(qū)底棲動物群的崩潰和消亡。區(qū)內(nèi)長興中-晚期海洋底棲動物群演化的動力學過程可能受火山活動的驅(qū)動作用約束,晚二疊世底棲動物群演化記錄充分體現(xiàn)出在重大地質(zhì)轉(zhuǎn)折期將至時,生物與環(huán)境的協(xié)同關(guān)系。
[Abstract]:This paper focuses on the evolution of marine environment in the eastern part of Sichuan Basin .
is formed by the action of the benthos microorganism , and the microorganism hillock with the substrate supporting grid is formed ;
Based on the establishment of biostratigraphic framework , and the fine anatomy of the reef profile in the Shaxi Bay , this paper reveals that the middle part of Changxing is mainly as a skeleton reef - reef - reef combination ( Clarkechangxingensis belt ) .
At the later stage of Changxing , the reef - microbial hill combination ( lower part ) and microbial dome - microbial composition were developed respectively ( Clarkeyini belt part ) . In this paper , the evolution of marine ecological environment in the late stage of Changxing Formation indicates that there is a great change in the marine ecological environment in the late stage of Changxing . 未 13C NMR shows large - scale oscillation change and phase negative bias change characteristics .
At the same time , the phase area of the deep water facies of this stage basically disappears , 未13Ctrip is obviously negative . In the fourth stage ( Hindeodus praeparvus belt - main extinction curtain ) , only the wide - adaptive organism remains in the shallow water phase region , and the forbifera animal group has a sharp attenuation , and 未Ctrip presents a significant negative bias change , in which the average rate of change of 未Cups in the edge phase region of the platform reaches 33.4 % , and the average decrease is 1 . 51 % 0 ;
In this paper , the evolution of benthic fauna and the process of bio - crisis in deep water and shallow water facies have been studied . Based on the above research , the paper concludes that the evolution of benthic fauna in Changxing middle - late stage is limited by the driving action of volcanic activity , and the evolution records of late Permian benthic fauna are fully reflected in the synergistic relationship between biological and environment during the major geological transition period .

【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q915

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本文編號：1839141