寒武纪早期扬子板块古海洋与生物群协同演化及其对有机质富集的影响
发布时间：2020-12-29 07:41
寒武纪早期（542Ma-520Ma）是地质历史上的重要时期,生物演化上以澄江动物群为代表的后生动物群取代了前寒武纪动物群,形成了更为复杂的生态系统。环境变化上埃迪卡拉-寒武纪转折期处于第二次大充氧事件中,海洋氧化还原状态在该阶段的变化及其与生物的协同演化格外引人瞩目。华南地区寒武纪早期地层出露连续,露头良好,是对该时期进行研究的很好的材料,大量的古生物学与地层学研究的开展为不同沉积环境的对比研究打下了很好的基础。在此基础上,本文选择了不同沉积环境下的沙滩、芭蕉村、罗家村剖面,利用岩性标志层、生物带与锆石年龄数据对其地层进行划分对比,然后利用岩性与沉积构造特征,草莓状黄铁矿以及氧化还原敏感元素,对寒武纪早期扬子板块水化学环境进行重建,同时通过与现代海水的对比,对寒武纪早期的U与Mo库变化进行探讨。通过对水井沱组中微层草莓状黄铁矿的粒径进行统计,以及对样品中自型晶与莓体体积比进行统计,还原高分辨率的氧化还原波动;同时解释在水井沱组上部氧化还原敏感元素指标与草莓状黄铁矿指标之间的矛盾,并提出自型晶占总黄铁矿的体积百分比能够作为草莓状黄铁矿使用时的重...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
贵州地区牛蹄塘组海绵生物群
这正好对应寒武纪大爆发的第三幕，后生动物大量出现的时间节点(Chen et al., 2015)，因此氧化还原环境对后生动物的演化产生了重要影响；2) Boyle通过统计新元古代-寒武纪早期的全球 U、Mo 微量元素含量和 Mo 同位素数据，发现在 520Ma 之后全球大规模出现的生物扰动使得大量的有机质被暴露在海底，这些需要被重新氧化的有机质极大地消耗了海洋中的氧气，导致随后的海洋整体缺氧(图 1.2)。Sperling 通过对全球外陆棚以及盆地样品的铁组分数据的统计认为深部海洋在寒武纪缺氧(图 1.3)，这种缺氧继承了埃迪卡拉纪时期的性质，而深部海水的大范围则氧化发生在了泥盆纪早期(Boyle et al., 2014; Sperling et al., 2015)；
向上缺氧程度减弱，水体逐渐变得氧化，至石牌组中部，底层水体底充氧(Li et al., 2017)。但对于水井沱组上部层位的氧化还原状态目前仍然不明确对于水井沱生物群中小壳化石、古杯化石等底栖生物存在的层位氧化还原状态前并无定论。牛蹄塘生物群所在的贵州牛蹄塘组：牛蹄塘组主要是由下部的含 Ni-Mo 金层以及磷块岩的高碳黑色页岩以及上部的黑色钙质泥岩组成，牛蹄塘组在底部的Mo 氧化还原敏感元素以及草莓状黄铁矿等矿物学证据、铁组分等都说明该时期体的缺氧(Pi et al., 2013; Wang et al., 2015b; Jin et al., 2016; Zhao et al., 2018)。尽管蹄塘组向上缺氧程度在不同地区均有减小，但牛蹄塘组生物群中出现的大量底海绵与地球化学指标所指示的氧化还原环境之间存在的矛盾仍未得到很好的解综上所述，尽管寒武纪早期古生物学的研究与氧化还原状态的研究取得了足进展，但由于扬子板块沉积环境和生物群面貌差异明显，单个剖面的数据不有代表性，同时在生物与环境的协同演化方面仍存在很多矛盾，对于多剖面的体氧化还原状态与生物群协同演化方面需要更加系统的研究与解释。
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州麻江羊跳寒武系九门冲组微体化石初探[J]. 何树兴,杨兴莲,吴维义,朱雅杰,段晓林. 古生物学报. 2016(02)
[2]Oxygen Requirements for the Cambrian Explosion[J]. Xingliang Zhang,Linhao Cui. Journal of Earth Science. 2016(02)
[3]贵州金沙岩孔寒武纪牛蹄塘组宏观藻类化石的发现[J]. 傅晓平,伍孟银,赵元龙,刘兴尧,王平丽,杨兴莲. 微体古生物学报. 2014(02)
[4]Causes and consequences of the Cambrian explosion[J]. ZHANG XingLiang,SHU DeGan. Science China(Earth Sciences). 2014(05)
[5]皖南地区埃迪卡拉系皮园村组微体和宏体化石——兼论埃迪卡拉纪-寒武纪界线[J]. 董琳,宋伟明,肖书海,袁训来,陈哲,周传明. 地层学杂志. 2012(03)
[6]新元古代-寒武纪与二叠-三叠纪转折时期生物和地质事件及其环境背景之比较[J]. 沈树忠,朱茂炎,王向东,李国祥,曹长群,张华. 中国科学:地球科学. 2010(09)
[7]湖北三峡地区纽芬兰统岩家河组的宏体藻类化石[J]. 郭俊锋,李勇,舒德干. 古生物学报. 2010(03)
[8]动物的起源和寒武纪大爆发:来自中国的化石证据[J]. 朱茂炎. 古生物学报. 2010(03)
[9]贵州丹寨寒武系牛蹄塘组海绵动物化石及其环境背景[J]. 杨兴莲,赵元龙,朱茂炎,崔滔,杨凯迪. 古生物学报. 2010(03)
[10]贵州寒武系九门冲组和渣拉沟组中的海绵骨针化石[J]. 杨兴莲,赵元龙,朱茂炎,吴维义,杨凯迪. 微体古生物学报. 2010(03)
博士论文
[1]华南峡东及浙西早寒武世（黔东世）生物群及其与古环境协同演化研究[D]. 张磊.中国地质大学 2014
[2]湖北宜昌早寒武世岩家河生物群研究[D]. 郭俊锋.西北大学 2009
硕士论文
[1]湖北峡东地区寒武系水井沱组古杯化石研究[D]. 王相人.西北大学 2012
[2]川北广元地区寒武纪地层及沉积体系差异性研究[D]. 莫雄.成都理工大学 2012
本文编号：2945281
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
贵州地区牛蹄塘组海绵生物群
这正好对应寒武纪大爆发的第三幕，后生动物大量出现的时间节点(Chen et al., 2015)，因此氧化还原环境对后生动物的演化产生了重要影响；2) Boyle通过统计新元古代-寒武纪早期的全球 U、Mo 微量元素含量和 Mo 同位素数据，发现在 520Ma 之后全球大规模出现的生物扰动使得大量的有机质被暴露在海底，这些需要被重新氧化的有机质极大地消耗了海洋中的氧气，导致随后的海洋整体缺氧(图 1.2)。Sperling 通过对全球外陆棚以及盆地样品的铁组分数据的统计认为深部海洋在寒武纪缺氧(图 1.3)，这种缺氧继承了埃迪卡拉纪时期的性质，而深部海水的大范围则氧化发生在了泥盆纪早期(Boyle et al., 2014; Sperling et al., 2015)；
向上缺氧程度减弱，水体逐渐变得氧化，至石牌组中部，底层水体底充氧(Li et al., 2017)。但对于水井沱组上部层位的氧化还原状态目前仍然不明确对于水井沱生物群中小壳化石、古杯化石等底栖生物存在的层位氧化还原状态前并无定论。牛蹄塘生物群所在的贵州牛蹄塘组：牛蹄塘组主要是由下部的含 Ni-Mo 金层以及磷块岩的高碳黑色页岩以及上部的黑色钙质泥岩组成，牛蹄塘组在底部的Mo 氧化还原敏感元素以及草莓状黄铁矿等矿物学证据、铁组分等都说明该时期体的缺氧(Pi et al., 2013; Wang et al., 2015b; Jin et al., 2016; Zhao et al., 2018)。尽管蹄塘组向上缺氧程度在不同地区均有减小，但牛蹄塘组生物群中出现的大量底海绵与地球化学指标所指示的氧化还原环境之间存在的矛盾仍未得到很好的解综上所述，尽管寒武纪早期古生物学的研究与氧化还原状态的研究取得了足进展，但由于扬子板块沉积环境和生物群面貌差异明显，单个剖面的数据不有代表性，同时在生物与环境的协同演化方面仍存在很多矛盾，对于多剖面的体氧化还原状态与生物群协同演化方面需要更加系统的研究与解释。
【参考文献】：
期刊论文
[1]贵州麻江羊跳寒武系九门冲组微体化石初探[J]. 何树兴,杨兴莲,吴维义,朱雅杰,段晓林. 古生物学报. 2016(02)
[2]Oxygen Requirements for the Cambrian Explosion[J]. Xingliang Zhang,Linhao Cui. Journal of Earth Science. 2016(02)
[3]贵州金沙岩孔寒武纪牛蹄塘组宏观藻类化石的发现[J]. 傅晓平,伍孟银,赵元龙,刘兴尧,王平丽,杨兴莲. 微体古生物学报. 2014(02)
[4]Causes and consequences of the Cambrian explosion[J]. ZHANG XingLiang,SHU DeGan. Science China(Earth Sciences). 2014(05)
[5]皖南地区埃迪卡拉系皮园村组微体和宏体化石——兼论埃迪卡拉纪-寒武纪界线[J]. 董琳,宋伟明,肖书海,袁训来,陈哲,周传明. 地层学杂志. 2012(03)
[6]新元古代-寒武纪与二叠-三叠纪转折时期生物和地质事件及其环境背景之比较[J]. 沈树忠,朱茂炎,王向东,李国祥,曹长群,张华. 中国科学:地球科学. 2010(09)
[7]湖北三峡地区纽芬兰统岩家河组的宏体藻类化石[J]. 郭俊锋,李勇,舒德干. 古生物学报. 2010(03)
[8]动物的起源和寒武纪大爆发:来自中国的化石证据[J]. 朱茂炎. 古生物学报. 2010(03)
[9]贵州丹寨寒武系牛蹄塘组海绵动物化石及其环境背景[J]. 杨兴莲,赵元龙,朱茂炎,崔滔,杨凯迪. 古生物学报. 2010(03)
[10]贵州寒武系九门冲组和渣拉沟组中的海绵骨针化石[J]. 杨兴莲,赵元龙,朱茂炎,吴维义,杨凯迪. 微体古生物学报. 2010(03)
博士论文
[1]华南峡东及浙西早寒武世（黔东世）生物群及其与古环境协同演化研究[D]. 张磊.中国地质大学 2014
[2]湖北宜昌早寒武世岩家河生物群研究[D]. 郭俊锋.西北大学 2009
硕士论文
[1]湖北峡东地区寒武系水井沱组古杯化石研究[D]. 王相人.西北大学 2012
[2]川北广元地区寒武纪地层及沉积体系差异性研究[D]. 莫雄.成都理工大学 2012
本文编号：2945281
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