南羌塘Toarcian大洋缺氧事件期间的古环境研究摘要
早侏罗世Toarcian大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,T-OAE)是中生代一次重要的全球碳循环扰动事件,此次事件对海相和陆地生态系统均产生了显著影响,与之相关的古气候和古环境研究成为了地学界的热点。目前T-OAE的研究主要集中在西特提斯域、北方洋和泛大洋的海相地层,然而在东特提斯域,依然缺乏典型的T-OAE海相剖面,这就意味着东特提斯域在T-OAE时期的古环境特征是不确定的。东特提斯域的羌塘盆地在早侏罗世沉积了一套连续的海相地层(曲色组),对揭示该地区在T-OAE时期的古海洋环境、古气候条件和碳酸盐生产危机的成因具有重要意义。本文选取西藏南羌塘坳陷巴岭乡地区索布查剖面Toarcian浅海相地层为研究对象,在已有的古生物地层下,开展碳同位素地球化学、岩石学、矿物学、元素地球化学和总有机碳(TOC)含量综合研究,以期揭示羌塘盆地在T-OAE时期的古气候条件、古氧化还原条件、古生产力条件和碳酸盐生产危机成因。取得以下认识:(1)索布查浅海相地层在T-OAE时期出现了一次明显的碳同位素负偏移,这与同时期的其它沉积序列是可以相比较的,显示出其全球可对比性。(2)粗粒沉积物(粉砂质泥岩)、碎屑指标(Al、Si和碎屑指数)、古气候指标(Th/K、Ti/Na和MgO/Al2O3)共同反映了研究区在T-OAE开始时发生了明显的气候变化,在T-OAE时期气候变得更加温暖潮湿,这种温暖潮湿的气候是对该时期全球性变暖的区域响应。(3)生物扰动构造、TOC含量、Corg:Ptotal比值、Mo EF、UEF、VEF和Mo EF-UEF协变图以及草莓状黄铁矿粒径共同揭示了研究区在T-OAE时期底层水体为氧化的环境,说明了缺氧条件并不是T-OAE在研究区的显著特征。(4)生物营养元素P指示了研究区在T-OAE前、中、后沉积水体均具有较高的古生产力,但是在T-OAE时期相对更高,这可能与该时期更加温暖潮湿的气候导致化学风化作用增强和有利于生物繁盛有关。(5)研究区记录了T-OAE开始时的碳酸盐生产危机,此次碳酸盐生产危机可能受到该时期全球变暖促进碎屑矿物、陆地淡水和营养物质输入的共同控制。本研究首次报道了东特提斯域记录的T-OAE开始时的碳酸盐生产危机,值得后续深入探索研究。
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