成冰纪到寒武纪早期地球表面氧化还原状态演化

发布时间：2023-10-12 01:21

　　成冰纪至寒武纪早期,是地质历史上一段非常特殊的时期,见证了板块构造的剧烈运动、全球气候的急剧变化、大气和海洋氧气含量的显著提升、海洋碳循环的波动和宏体多细胞动物的出现与辐射。这些构造、气候、环境和生态系统方面的事件,可能彼此联系。特别是,海洋氧气含量的提升可能促进了早期动物的出现与辐射。但是,该时期氧化事件(新元古代氧化事件)具体的时间与空间的演化过程还不是太清楚,充满争议。作为新兴的氧化还原指标,铬同位素可以直接反映大气的氧化还原状态,提供了一个新的视角。使用铬同位素作为氧化还原指标的先决条件,需要准确了解现代地球表面的铬循环及相关的同位素分馏体系。前人研究已经观测了现代大洋硫化沉积物、弱氧化大陆边缘沉积物、氧化硅质碎屑沉积物和碳酸盐岩的铬同位素组成。但是,作为现代大洋氧化环境下广泛分布的沉积物,铁锰结壳的铬同位素数据至今仍没有报道。本文分析了 11个中北太平洋海山铁锰结壳表层样品的铬同位素组成,其δ53Cr值在-0.85--0.15‰之间,平均值为-0.42 ± 0.34 ‰(2σ,n = 11),明显低于已报道的太平洋海水的δ53Cr值(0.53-1.43‰,平均值为0.74 ‰...

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究思路
第二章 铬稳定同位素体系简介
    2.1 引言
    2.2 铬同位素质量分馏
        2.2.1 Cr(Ⅵ)还原过程中的同位素分馏
        2.2.2 Cr(Ⅲ)氧化过程中的同位素分馏
        2.2.3 Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)平衡分馏
        2.2.4 非氧化还原作用的同位素分馏
    2.3 现代地表体系的铬循环以及相关的同位素分馏
        2.3.1 陆地铬元素的释放和运移
        2.3.2 海水铬同位素组成
        2.3.3 大洋沉积物铬同位素组成
第三章 现代铁锰结壳铬同位素研究——对铬同位素氧化还原示踪体系的制约
    3.1 引言
    3.2 样品与分析方法
        3.2.1 主量元素分析
        3.2.2 铬同位素分析
    3.3 结果
    3.4 讨论
        3.4.1 铁锰结壳中铬同位素分馏
        3.4.2 氧化锰的沉积对海水铬同位素组成的影响
        3.4.3 对铬同位素作为古环境氧化还原指标的意义
    3.5 小结
第四章 STURTIAN冰期内相对温暖期大气和南华盆地海水的氧化还原状态
    4.1 引言
    4.2 地质背景与样品
    4.3 分析方法
        4.3.1 主量、微量元素分析
        4.3.2 铬同位素分析
    4.4 结果
    4.5 古环境意义
        4.5.1 自生组分
        4.5.2 Sturtian冰期内相对温暖期大气和南华盆地海水的氧化还原状态
        4.5.3 新元古代氧化事件的起始时间
    4.6 小结
第五章 埃迪卡拉纪—寒武纪早期大气和扬子地台南缘浅水环境氧化还原状态演化
    5.1 引言
    5.2 地质背景与样品
        5.2.1 三峡地区
        5.2.2 肖滩剖面
    5.3 分析方法
        5.3.1 主量、微量元素分析
        5.3.2 铬同位素分析
    5.4 结果
        5.4.1 铬同位素数据
        5.4.2 铈异常数据
    5.5 讨论
        5.5.1 铬同位素数据评估
            5.5.1.1 碎屑组分的影响
            5.5.1.2 成岩作用的影响
        5.5.2 古环境意义
            5.5.2.1 埃迪卡拉纪早期
            5.5.2.2 Shuram/Wonoka时期
            5.5.2.3 埃迪卡拉纪晚期
            5.5.2.4 埃迪卡拉纪一寒武纪过渡时期
    5.6 小结
第六章 主要结论
参考文献
致谢
附录1: 博士生课程成绩
附录2: 攻读博士期间发表论文、参加学术会议及获奖情况
附件



本文编号：3853169