【摘要】：二疊紀(jì)是地質(zhì)歷史中古地理、古氣候和古海洋發(fā)生重要變化的一個(gè)轉(zhuǎn)折期,岡瓦納大陸冰蓋的發(fā)育,使得全球古氣候從泥盆紀(jì)的“溫室地球”進(jìn)入了石炭紀(jì)-二疊紀(jì)的“冰室地球。早二疊世是晚古生代冰期最鼎盛的時(shí)期,冰川覆蓋了南方岡瓦納大陸的大部分地區(qū)和北半球的高緯度地區(qū)。岡瓦納冰川的擴(kuò)張和消融導(dǎo)致了全球石炭紀(jì)-二疊紀(jì)高頻率、大振幅的冰川型海平面變化和廣泛分布的旋回沉積。最新研究表明,石炭紀(jì)-二疊紀(jì)冰室氣候時(shí)期的大陸冰蓋是由一系列不連續(xù)的冰期組成。因此石炭紀(jì)-二疊紀(jì)期間既存在高頻低幅的海平面變化,也發(fā)育多次大幅度海平面下降。前者在華南地區(qū)已有研究證實(shí),后者仍需要深入研究。早二疊世貴州南部地區(qū)地處上揚(yáng)子被動(dòng)大陸邊緣,總體上構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定,并且發(fā)育較為連續(xù)的石炭-二疊紀(jì)碳酸鹽巖沉積,沉積相類型十分豐富,是解讀該時(shí)期海平面變化歷史的最佳地區(qū)之一。本文在前人較精細(xì)的生物地層格架下,以貴州地區(qū)不同沉積相區(qū)普安龍吟剖面、紫云宗地剖面和紫云扁平剖面早二疊世地層的沉積相特征和古巖溶特征為主要研究?jī)?nèi)容,通過(guò)研究剖面沉積相垂向上的演化特征,分析當(dāng)時(shí)的海平面變化,并且結(jié)合剖面上古巖溶的發(fā)育特征,識(shí)別出研究區(qū)的大幅度海平面下降事件,試圖揭示全球早二疊世冰川事件在華南地區(qū)碳酸鹽巖沉積區(qū)的沉積記錄。普安龍吟剖面位于碳酸鹽臺(tái)地與陸源碎屑沉積分布區(qū)的交界處,在早二疊世地層中發(fā)育有開闊臺(tái)地相、局限臺(tái)地相、淺海陸棚相以及三角洲相四種沉積相類型。剖面沙子塘組下部由碳酸鹽開闊臺(tái)地相薄層生物碎屑泥晶灰?guī)r和中厚層生物碎屑泥粒和粒泥灰?guī)r構(gòu)成,厚層灰?guī)r中識(shí)別出四個(gè)巖溶角礫灰?guī)r層,沙子塘組上部由開闊臺(tái)地相生物碎屑泥晶灰?guī)r組成。龍吟組下部為淺海陸棚相的深水沉積,中上部為三角洲相碎屑巖沉積。包磨山組由開闊臺(tái)地相灰?guī)r和淺海陸棚相泥巖組成,在開闊臺(tái)地相灰?guī)r識(shí)別出兩個(gè)巖溶角礫灰?guī)r層。紫云扁平剖面位于碳酸鹽臺(tái)地邊緣高能沉積相帶,在紫松階主要為開闊臺(tái)地環(huán)境,多次間隔臺(tái)地邊緣淺灘環(huán)境,在臺(tái)地邊緣淺灘相生物碎屑顆粒巖和泥粒巖中發(fā)育有溶蝕標(biāo)志。隆林階底部為溶蝕洞穴發(fā)育的臺(tái)地邊緣淺灘相沉積,向上變?yōu)榕_(tái)地邊緣生物礁相-臺(tái)前斜坡相-淺海陸棚相-開闊臺(tái)地相。紫云宗地剖面位于碳酸鹽臺(tái)地相區(qū),在早二疊世紫松-隆林階以開闊臺(tái)地相和臺(tái)地邊緣淺灘相沉積為主,兩者并呈多次交替的變化,在多個(gè)淺灘相沉積中見(jiàn)有古巖溶作用標(biāo)志。此外,在紫松階中部和隆林階下部夾有水體循環(huán)受阻的局限臺(tái)地相沉積。受相對(duì)海平面下降影響,黔南淺水碳酸鹽沉積發(fā)生了暴露、溶蝕及淡水淋濾作用過(guò)程。在地表受風(fēng)化剝蝕作用及巖溶作用的強(qiáng)烈改造,巖層崩塌形成巖溶角礫巖；在大氣成巖作用帶,受淡水滲流和潛流作用及之后海侵改造作用的影響,形成溶蝕孔洞、孔洞方解石充填、溶蝕洞穴及洞穴堆積物等。依據(jù)沉積相演化特征和剖面古巖溶特征,識(shí)別出該區(qū)早二疊世碳酸鹽巖地層中存在兩期大幅度的海平面下降地層暴露事件,在地層中表現(xiàn)為沉積層反復(fù)暴露水面,發(fā)生多次古巖溶作用形成暴露面。第一期暴露事件發(fā)生在阿瑟爾期到薩克馬爾早期,沉積特征表現(xiàn)為在普安龍吟剖面沙子塘組地層多次反復(fù)較長(zhǎng)時(shí)間的暴露地表,遭受風(fēng)化剝蝕形成巖溶垮塌角礫巖；扁平剖面紫松階多個(gè)層位的生物碎屑灰?guī)r中廣泛發(fā)育的淡水淋濾溶蝕孔洞構(gòu)造以及宗地剖面紫松階地層沉積界面暴露,出現(xiàn)多次古巖溶事件,發(fā)育相應(yīng)的古巖溶溶蝕特征。第二期暴露事件發(fā)生在薩克馬爾晚期-亞丁斯克期,對(duì)應(yīng)的古巖溶標(biāo)志為普安龍吟剖面龍吟組碎屑巖地層以及包磨山組巖溶垮塌角礫巖；扁平剖面紫松階頂部灰?guī)r中溶蝕孔洞的亮晶方解石櫛殼狀構(gòu)造和隆林階地層的溶蝕洞穴充填構(gòu)造,宗地剖面紫松階頂部灰?guī)r中的溶蝕孔洞和隆林階巖溶垮塌角礫巖。研究區(qū)兩期大幅度的海平面下降暴露事件主要發(fā)生在阿瑟爾期-薩克馬爾早期和薩克馬爾晚期-亞丁斯克期,與全球早二疊世兩個(gè)不連續(xù)的冰期(P1和P2)發(fā)育的時(shí)間吻合。并與當(dāng)時(shí)全球的冰期事件能很好地對(duì)應(yīng),對(duì)應(yīng)于當(dāng)時(shí)高緯度地區(qū)岡瓦納大陸冰川的發(fā)育、低緯度地區(qū)歐洲和北美等地的海平面下降、旋回地層形成和碳氧同位素的正向偏移。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P534.46
【圖文】：

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本文編號(hào)：2738878