华南大陆海相碳酸盐岩地层分布广泛,研究表明海相碳酸盐岩地层具有良好的油气勘探前景。古海洋缺氧事件是碳酸盐岩地层烃源岩发育的主控因素之一,研究碳酸盐岩地层缺氧事件对油气勘探有着重要的意义。四川广元上寺剖面保留了一套沉积连续、发育完备的二叠系—三叠系海相碳酸盐岩地层,是研究该时期古海洋沉积环境的理想剖面。该剖面出露厚度为388m[1],从下至上依次是栖霞组,茅口组,吴家坪组和大隆组。本文对该剖面的碳酸盐岩进行了系统采样分析,通过对二叠系海相碳酸盐岩的Mo同位素组成进行系统测定,对二叠系不同时期的缺氧事件的性质进行厘定。Mo是氧化还原敏感元素,也是理化性质比较稳定的微量元素,沉积岩中的Mo同位素可以反映当时的海洋Mo同位素组成,指示古海洋的沉积环境的氧化还原条件。国外学者[2, 3]研究大陆边缘海沉积物发现δ98/95Mo与水体氧化还原环境密切相关,充氧沉积环境沉积物的δ98/95Mo为-0.7‰~0.0‰,贫氧沉积环境中沉积物的δ98/95Mo为-0.5~1.3‰,海洋缺氧沉积环境中沉积物的δ98/95Mo为1.3‰~1.8‰(C[H2S]100μmol/L)。本文在评价δ98/95Mo值时认为δ98/95Mo>1‰时即为正异常,正偏意味着古海洋重的Mo同位素大量沉积,而Mo的沉积往往与水体硫有关。δ98/95Mo正异常,说明水体沉积环境呈还原态,贫氧海洋、厌氧海洋、硫化海洋都会出现δ98/95Mo正异常。通过MC-ICP-MS技术对四川广元上寺剖面二叠系不同时期海相碳酸盐岩的Mo同位素进行系统分析,结果显示δ98/95Mo变化较大,其变化范围为-1.24‰~+2.62 ‰之间(均值0.87‰),其中大隆组中部层152至层156变化范围+0.30‰~+2.37‰之间(均值1.41‰),茅口顶部至吴家坪组底部层95至层122变化范围+0.59‰~+2.62‰之间(均值1.03‰),栖霞组底部层18至层21变化范围为+0.88‰~+1.93‰(均值1.40‰),栖霞组中部层49至层62变化范围+0.22‰~+2.26‰(均值1.23‰),这些层位Mo同位素组成明显偏重。特别是在大隆组中部和茅口组顶部δ98/95Mo具有非常明显的正偏,结合其他指标分析表明两次大型的玄武岩喷溢事件(峨眉山玄武岩和西伯利亚暗色岩)是造成这两次缺氧事件的主要因素。多个氧化还原指标分析结果一致[4-6],但栖霞组组缺氧事件却不仅仅发生在栖霞组底部和栖霞中部,而是在整个栖霞组存在多次缺氧事件。栖霞组缺氧事件没有像大隆中期和茅口晚期的两次全球缺氧事件那样造成了全球生物大灭绝,而是在沉积地层留下了旋回发育的缺氧地层,δ98/95Mo和其他氧化还原指标也呈现波动变化。通过分析发生在栖霞组早期、中期、晚期的比较明显的缺氧事件,认为造成栖霞组缺氧事件因素是复杂的。栖霞组中期各种元素(Mo,Ni,Co,U,Cu,S等)突变式沉积与岩浆活动有关,栖霞组中期缺氧事件与栖霞组早期和晚期缺氧成因有所不同。旋回变化的Mo同位素组成和其他指标均表明栖霞组海洋生物繁盛,上升流,海侵,火山作用都有可能是栖霞组海相碳酸盐岩缺氧沉积的成因。Mo同位素不仅对典型的缺氧事件有响应,对旋回发生的缺氧事件也有响应,充分说明Mo同位素是良好的海相碳酸盐岩地层氧化还原标识。本文还应用ICP-MS技术、X射线荧光技术、碳同位素质谱技术、C-S红外分析技术获得微量元素、主量元素、碳同位素和TOC%数据。分析结果表明δ98/95Mo与V/(V+Ni),V/Cr,Ni/Co,U/Th,TOC,δU,U/Mo等氧化—还原指标没有明显的相关性,且V/(V+Ni),V/Cr,Ni/Co,U/Th,TOC,δU,U/Mo等指标在指示二叠系海相地层沉积环境时,各指标在指示意义上存在很大的差异。稀土元素各指标在指示海相碳酸盐岩地层氧化—还原条件时,相互之间也存在差异。所以笔者认为微量元素指标和稀土元素指标在指示海相碳酸盐岩沉积环境氧化—还原条件方面似乎不适用,在研究海相碳酸盐岩地层缺氧事件成因方面可作参考。