本文關(guān)鍵詞：華南古、中生代之交碳酸鹽巖相區(qū)生物—環(huán)境演變，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的生物滅絕事件不僅導(dǎo)致了海洋生態(tài)系結(jié)構(gòu)的重大轉(zhuǎn)變,同時也伴隨有一系列環(huán)境變化事件發(fā)生。本論文以華南多條碳酸鹽巖相二疊系-三疊系界線剖面為主要研究載體,進(jìn)行了多項(xiàng)古生物學(xué)和沉積學(xué)研究。通過空間上對不同相區(qū)的二疊系-三疊系界線剖面進(jìn)行綜合地層對比,結(jié)合時間上對早三疊世的一些特殊沉積物的調(diào)查研究,探討了古、中生代之交,特殊的海洋生態(tài)系統(tǒng)和沉積環(huán)境演變模式,嘗試建立了碳酸鹽巖沉積記錄、沉積環(huán)境和生物變化間的響應(yīng)機(jī)制。為了還原二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交淺水碳酸鹽巖臺地相區(qū)的生物變化規(guī)律,對南盤江盆地中三個不同孤立臺地相的二疊系-三疊系界線剖面,進(jìn)行了系統(tǒng)的有孔蟲和沉積微相研究。結(jié)果表明,以巖性變化界面為標(biāo)志：(1)有孔蟲化石呈現(xiàn)出截然突變的滅絕模式；(2)二疊系末的淺水開闊臺地轉(zhuǎn)變?yōu)槿B紀(jì)最早期的臺內(nèi)局限環(huán)境；(3)二疊紀(jì)末期生屑顆粒豐富的正常淺海生態(tài)系,被三疊紀(jì)最早期生屑顆粒匱乏的微生物巖生態(tài)系,突然取代。由于有微生物巖發(fā)育的淺水臺地相剖面被認(rèn)為可能存在嚴(yán)重的地層缺失,為了建立更為連續(xù)的淺水區(qū)生態(tài)系轉(zhuǎn)變模式,對江西樂平沿溝二疊系-三疊系界線剖面進(jìn)行了系統(tǒng)的有孔蟲和沉積微相研究。鮞狀灰?guī)r的發(fā)現(xiàn)指示沿溝地區(qū)在二疊紀(jì)最末期處于碳酸鹽巖臺地邊緣灘相。有孔蟲化石分布和組合分析說明,隨著鮞狀灰?guī)r的消失,有孔蟲發(fā)生了從高豐度和高分異度組合到低豐度和低分異度組合的突然轉(zhuǎn)變。鮞狀灰?guī)r中所含的包殼有孔蟲化石可能指示了當(dāng)時特殊的海洋物理、化學(xué)條件變化。沉積微相分析和生屑顆粒含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,以沿溝剖面為代表的淺水非微生物巖碳酸鹽巖灘相地區(qū),在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交,發(fā)生了由正常開闊淺海生態(tài)系-生物匱乏的蕭條生態(tài)系-局限水體生態(tài)系的復(fù)雜轉(zhuǎn)變。二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的碳酸鹽巖沉積研究表明,鮞�？赡苁且环N異常環(huán)境下生屑顆粒減少的補(bǔ)償顆粒,鮞粒從二疊紀(jì)最末期到整個早三疊世在全球范圍內(nèi)都非常發(fā)育。為了揭示鮞粒的分布特征和古環(huán)境意義,此次詳細(xì)研究了華南不同層位的鮞粒大小等特征,同時統(tǒng)計(jì)了全球20個國家或地區(qū)40個地層單位(組)中的鮞粒資料,發(fā)現(xiàn)從二疊紀(jì)最末期到整個Induan, Smithian-Spathian界線附近和Spathian晚期,鮞粒呈現(xiàn)出全球性的幕式發(fā)育規(guī)律。通過與溫度、氧化還原條件等指標(biāo)進(jìn)行比對,發(fā)現(xiàn)缺氧事件和生屑顆粒含量對鮞粒的發(fā)育和大小有重要影響。測量和統(tǒng)計(jì)到的鮞粒大小數(shù)據(jù)顯示,跨過二疊紀(jì)-三疊紀(jì)界線,鮞粒在全球范圍內(nèi)發(fā)生了粒徑增大的現(xiàn)象,指示了當(dāng)時大范圍內(nèi)生態(tài)系壓力的普遍增強(qiáng)。而在Olenekian,南盤江盆地的鮞粒要明顯大于其他地區(qū),可能指示了區(qū)域性的生態(tài)系高壓。二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的生物和沉積異常,持續(xù)到了早三疊世末期。溫度和氧化還原條件被認(rèn)為是導(dǎo)致生物和沉積異常最為重要的兩個因素。華南已經(jīng)有了二疊紀(jì)末期到中三疊世早期的古溫度信息,而氧化還原研究則多集中在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)界線附近。為了重建早三疊世長時間尺度的氧化還原條件,此次對位于南盤江盆地的邊陽剖面的下三疊統(tǒng)樣品,進(jìn)行了地球化學(xué)測試和草莓狀黃鐵礦粒徑大小統(tǒng)計(jì)。研究結(jié)果顯示,在整個Induan, Smithian-Spathian界線附近和Spathian晚期,海水都處于硫化／貧氧狀態(tài)。通過與區(qū)域性的有孔蟲資料和全球的游泳動物多樣性數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,發(fā)現(xiàn)硫化/貧氧的時期與早三疊世的多次次級生物危機(jī)時間相對應(yīng),而Smithian早期和Spathian中期可能的氧化事件,是導(dǎo)致某些生物門類較早復(fù)蘇的重要原因。為了還原二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的碳酸鹽巖沉積過程和整體演變模式,此次選取了華南不同相區(qū)的多條二疊系-三疊系界線剖面進(jìn)行了高精度的沉積、地層對比。結(jié)果顯示,二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交華南碳酸鹽巖沉積過程經(jīng)歷了4個階段：(1)滅絕前的二疊紀(jì)末期,碳酸鹽巖只沉積在臺地相和斜坡相;(2)主幕滅絕線之上的Clarkina meishanensis帶,鮮有碳酸鹽巖沉積記錄；(3)在Hindeodus changxingensis帶到H. parvus帶,碳酸鹽巖沉積區(qū)劇烈擴(kuò)張,從臺地相到盆地相都有沉積；(4)富含泥質(zhì)的碳酸鹽巖沉積區(qū)擴(kuò)張?jiān)谠缛B世長期持續(xù)。結(jié)合鏡下觀察記錄可以發(fā)現(xiàn),在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交,生物骨骼鈣化為主的生物沉積,發(fā)生了向有微生物參與的化學(xué)沉積為主的重要海洋碳酸鹽巖沉積轉(zhuǎn)變。在綜合分析現(xiàn)有的沉積學(xué)和地球化學(xué)證據(jù)的基礎(chǔ)上,參考現(xiàn)代海水碳酸鹽飽和度變化原因,認(rèn)為多種異常地球生物學(xué)過程的發(fā)生,可能是當(dāng)時海水碳酸鹽巖飽和度劇烈變化的重要原因。由于淺水臺地相的地層缺失、臺地邊緣灘相中包殼有孔蟲的形成都可能與海平面變化有關(guān),所以此次研究選取了不同水深的二疊系-三疊系界線剖面進(jìn)行了高精度的地層對比,揭示了臺地相區(qū)缺失3個牙形石帶,灘相缺失1個牙形石帶,斜坡和盆地相區(qū)沒有明顯地層缺失的沉積規(guī)律。認(rèn)為在C. meishanensis帶發(fā)生了大規(guī)模的海退事件,致使淺海區(qū)暴露,是造成地層缺失的重要原因。而且根據(jù)海平面變化因素分析,建立了溫度變化控制海平面變化的驅(qū)動機(jī)制。提出在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交,西伯利亞火山噴發(fā)的氣候效應(yīng)：潛在的短暫火山冬天和隨后長時間的溫室效應(yīng),可能是當(dāng)時全球海平面經(jīng)歷快速下降之后又緩慢上升的主要原因。綜上,本文通過研究二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交淺水碳酸鹽巖臺地相和淺水碳酸鹽巖灘相的有孔蟲滅絕過程和沉積微相分析,以及早三疊世碳酸鹽巖沉積中鮞粒和草莓狀黃鐵礦的分布規(guī)律,還原了當(dāng)時淺水相區(qū)的生態(tài)系轉(zhuǎn)變過程和古海洋狀態(tài)。同時通過不同相區(qū)二疊系-三疊系界線剖面高分辨率的沉積地層對比,還原了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交碳酸鹽巖沉積和海平面變化規(guī)律,探討了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交碳酸鹽巖相的生物·環(huán)境演變規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：古生代-中生代之交 碳酸鹽巖 沉積微相 有孔蟲 鮞粒 草莓狀黃鐵礦
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P588.245;P534
【目錄】：

• 作者簡介6-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-16
• 第一章 古、中生代之交突變期研究現(xiàn)狀16-27
• §1.1 古、中生代之交突變期研究背景16
• §1.2 古、中生代之交生物演變研究進(jìn)展16-17
• §1.3 古、中生代之交環(huán)境演變研究進(jìn)展17-22
• 1.3.1 沉積地球化學(xué)標(biāo)志17-18
• 1.3.2 沉積學(xué)環(huán)境指標(biāo)18-19
• 1.3.3 巖石學(xué)環(huán)境指標(biāo)19-22
• §1.4 華南古、中生代之交地層記錄的區(qū)域特征22-24
• §1.5 選題目的和研究意義24-27
• 1.5.1 二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的淺海生態(tài)系演變24-25
• 1.5.2 古、中生代突變期的古海洋狀態(tài)25
• 1.5.3 古、中生代的碳酸鹽巖沉積過程和事件25-27
• 第二章 研究方法和材料27-33
• §2.1 研究方法27-28
• 2.1.1 微相研究27
• 2.1.2 生屑顆粒和有孔蟲研究27
• 2.1.3 沉積物和沉積礦物研究27-28
• §2.2 研究剖面28-33
• 2.2.1 有孔蟲和沉積微相研究剖面28-31
• 2.2.2 鮞粒和草莓狀黃鐵礦研究剖面31-33
• 第三章 淺水微生物巖相二疊系-三疊系界線剖面有孔蟲和沉積微相研究33-44
• §3.1 研究背景33
• §3.2 貴州甕納剖面研究結(jié)果33-37
• 3.2.1 有孔蟲研究33-35
• 3.2.2 沉積微相分析35-37
• §3.3 廣西太平剖面研究結(jié)果37-40
• 3.3.1 有孔蟲研究37-38
• 3.3.2 微相分析38-40
• §3.4 越南LUNG CAM剖面研究結(jié)果40-42
• 3.4.1 有孔蟲研究40-41
• 3.4.2 沉積微相分析41-42
• §3.5 淺水微生物巖相生態(tài)系演變模式42-44
• 第四章 淺水非微生物巖相二疊系-三疊系界線剖面有孔蟲和沉積微相研究44-59
• §4.1 研究背景44
• §4.2 沿溝二疊系-三疊系界線剖面有孔蟲滅絕過程研究44-47
• §4.3 沿溝二疊系-三疊系界線剖面沉積微相研究47-51
• §4.4 沿溝二疊系-三疊系界線剖面的異常沉積物51-57
• 4.4.1 鮞狀灰?guī)r：生物滅絕事件的第一次沉積響應(yīng)53-55
• 4.4.2 深色介殼泥晶灰?guī)r：生物滅絕事件的第二次沉積響應(yīng)55-57
• §4.5 淺水非微生物巖碳酸鹽巖相的生態(tài)系演變模式57-59
• 第五章 二疊紀(jì)末-早三疊世鮞粒的分布和大小變化59-73
• §5.1 研究背景59-60
• §5.2 華南鮞粒粒徑的時空分異60-63
• §5.3 全球二疊紀(jì)末期到早三疊世的鮞粒分布63-65
• 5.3.1 東特提斯洋區(qū)63-64
• 5.3.2 西特提斯樣區(qū)64
• 5.3.3 西米里和阿拉伯板塊64
• 5.3.4 泛大洋和其他地區(qū)64-65
• §5.4 早三疊世鮞粒的分布和大小分異65-66
• 5.4.1 全球早三疊世鮞粒的時間分布規(guī)律65
• 5.4.2 全球早三疊世鮞粒粒徑的大小分異65-66
• §5.5 鮞粒粒徑的控制因素和古海洋古環(huán)境意義66-73
• 第六章 華南早三疊世氧化還原條件變化73-82
• §6.1 研究背景73-74
• §6.2 草莓狀黃鐵礦粒徑大小和S/TOC比值74-76
• §6.3 氧化還原條件重建76-77
• §6.4 古海洋和古環(huán)境意義77-82
• 第七章 二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交碳酸鹽巖沉積過程82-94
• §7.1 研究背景82-83
• §7.2 主幕滅絕后碳酸鹽巖沉積區(qū)的快速消減和擴(kuò)張83-87
• §7.3 碳酸鹽巖飽和度變化的驅(qū)動機(jī)制87-91
• 7.3.1 海洋酸化假說87-89
• 7.3.2 上升流假說89-90
• 7.3.3 海水厭氧氧化假說90-91
• §7.4 碳酸鹽巖沉積變化的古環(huán)境意義91-94
• 第八章 二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的海平面變化過程還原94-103
• §8.1 研究背景94-95
• §8.2 研究材料95-97
• §8.3 二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交海平面變化過程還原97-99
• §8.4 海平面變化的驅(qū)動機(jī)制99-100
• §8.5 海平面變化與生物滅絕事件的聯(lián)系100-103
• 第九章 結(jié)論103-105
• 致謝105-107
• 參考文獻(xiàn)107-128
• 附表1 打講,沿溝,煤山和上寺剖面化石名單128-133

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：華南古、中生代之交碳酸鹽巖相區(qū)生物—環(huán)境演變，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：305595