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華南揚子區中–晚奧陶世古環境變遷
2020-09-27 | 编辑: | 【

  晚奧陶世過渡期是全球構造背景和沈積環境的重要轉折期,也是奧陶紀生物大輻射和古生代演化動物群初步形成的關鍵時期。此時在中國的大部分地區都發育了海侵形成的黑色頁岩序列,如塔裏木地區的薩爾幹組、華北地區的平涼組、華南江南區的胡樂組,以及揚子區的廟坡組。

其中,揚子台地之上的廟坡組一直被認爲分布在揚子碳酸鹽岩台地內部並充填在同期地層大田壩組碳酸鹽相的局部凹陷區,屬揚子區陸表海上的凹陷帶沈積,其中發現大量浮遊、遊泳和底棲動物化石,包括筆石、頭足類、腕足類、三葉蟲等。

近期,中國科學院南京地质古生物研究所早古生代研究团队助理研究员方翔、张俊鹏和研究员张元动等人,与中國科學院大学的合作者,共同针对湖北远安地区真金剖面的中上奧陶統廟坡組,開展了鐵組分和主微量元素等分析研究工作。該研究成果已發表于SCI期刊《三古》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology),同時本文收錄于同刊專輯VSI28 “Marine oxygenation, deoxygenation and life during the early Paleozoic”

實驗結果顯示:在廟坡組沈積時,表層海水維持中等的初級生産力和波動的氧化還原條件。此時全球海侵産生的上升洋流增加了海水表層營養物質的供應,增強了生物泵,而大量有機質的輸出則會消耗更多的溶解氧;同時周期性的水體循環則會將更多的溶解氧輸送到底層水中。古生産力和氧化還原指標表明:黑色頁岩在台內盆地的積累是由中等的初級生産力和動態變化的海平面導致,而非由于底水缺氧所致;相對應地,孔隙水有時出現硫化,表現爲钼元素的豐度高值。因此,在揚子區的陸棚內凹陷之中,廟坡組沈積時海水水柱和底水是有氧的,海洋生態系統在這樣的環境中繁盛。這挑戰了之前所認爲的廟坡組“高多樣性群落存在于一個缺氧環境中”的悖論。

本项研究受到中國科學院先导科技专项、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、科技部国家科技重大专项和现代古生物学和地层学国家重点实验室基础性课题联合资助。

  詳細論文信息:Fang, X., Li, W.J., Zhang, J.P.*, Song, Y.Y., Zhang, Y.D., 2020. Paleo-environmental changes during the Middle–Late Ordovician transition on the Yangtze Platform, South China and their ecological implications. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 560: 109991. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109991.

華南揚子區中–晚奧陶世古環境變遷

湖北遠安真金剖面氧化還原指標分布圖

鐵組分和成岩作用指標相關性以及鋇元素和總有機碳的相關性

鐵組分和成岩作用指標相關性以及鋇元素和總有機碳的相關性






 
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