中生代初海洋碳—硫循环与氧化还原环境的异常演变
发布时间：2021-06-23 07:47
古、中生代之交的地质突变期不仅记录了显生宙地球历史上最大的生物灭绝事件,同时也见证了历时最长的生物复苏过程。中生代初迟缓海洋生物复苏和异常海洋环境变化之间的协同演变关系成为当前国内外学者重点关注的研究内容。前人围绕二叠纪-三叠纪之交生物灭绝时期的海洋碳、硫循环和缺氧事件进行了大量研究工作,但对中生代初生物迟缓复苏时期的海洋碳、硫循环和氧化还原条件开展的研究工作相对薄弱。本文选取生物地层研究程度较高的南盘江大贵州滩（打讲、关刀、明塘、边阳）和扬子台地（煤山、大峡口、湖山、平顶山西坡、马家山南坡）早、中三叠世地层,开展高分辨率的碳同位素、硫同位素、铁组分、莓状黄铁矿大小分布等研究工作,尝试探讨该时期异常的海洋碳-硫循环、氧化还原环境与生物迟缓复苏的相互关系。为了探讨华南早三叠世海洋碳同位素水深梯度（△δ13C=δ’3C浅水-δ13C深水）的变化情况及其古海洋意义,选择扬子和南盘江地区代表不同水深的8条剖面,在精细的生物地层学研究基础上进行碳同位素分析和对比、Aδ13C重建及其古海洋意义探讨工作。研究结果表明：（1）浅水剖面δ13Ccarb组成相对偏重,并且记录了早三叠世较为完整的δ13Cc...
【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】：129 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 选题背景
§1.2 硫同位素与全球硫循环
1.2.1 硫同位素及其分馏效应
1.2.2 全球硫循环
1.2.3 硫同位素的研究载体
§1.3 中生代初生物环境事件研究现状及存在问题
1.3.1 硫同位素
1.3.2 碳同位素
1.3.3 海洋缺氧
1.3.4 高温事件
1.3.5 异常的沉积构造
1.3.6 生物的迟缓复苏
1.3.7 存在的主要问题
§1.4 选题目的和研究内容
第二章 早三叠世碳同位素水深梯度变化及其环境指示意义
§2.1 研究剖面地质背景
2.1.1 扬子地区
2.1.2 南盘江地区
§2.2 研究方法
2.2.1 碳、氧同位素分析方法
2.2.2 无机碳与有机碳含量分析方法
2.2.3 早三叠世碳同位素对比
2.2.4 △δ~(13)C的计算方法
§2.3 碳同位素结果与可靠性验证
2.3.1 研究剖面δ~(13)C_(carb)结果(附表1-附表5)
2.3.2 δ~(13)C_(carb)可靠性验证
§2.4 碳同位素水深梯度及其控制因素
2.4.1 海水无机碳同位素水深梯度(△δ~(13)C_(DIC))
2.4.2 △δ~(13)C_(DIC)的控制因素
§2.5 早三叠世碳同位素水深梯度变化及其意义
2.5.1 早三叠世△δ~(13)C结果
2.5.2 早三叠世碳同位素漂移时限及其意义
2.5.3 早三叠世显著△δ~(13)C的原因
2.5.4 早三叠世海洋碳循环和环境变化
2.5.5 早三叠世海洋显著的△δ~(13)C对生物复苏的启示
§2.6 本章小结
第三章 中生代初异常的海洋碳-硫循环
§3.1 研究剖面地质背景
§3.2 研究方法
3.2.1 样品采集与处理
3.2.2 碳酸盐晶格硫的提取步骤
3.2.3 硫同位素分析测定
3.2.4 常微量元素分析
§3.3 硫同位素结果与可靠性分析
3.3.1 δ~(34)S_(CAS)组成和元素含量结果
3.3.2 δ~(34)S_(CAS)与总硫、CAS含量的关系
3.3.3 CAS提取方法对δ~(34)S_(CAS)组成影响
3.3.4 白云岩化对δ~(34)S_(CAS)组成的影响
3.3.5 成岩作用对δ~(34)S_(CAS)组成的影响
§3.4 中生代初CAS硫同位素组成及其意义
3.4.1 δ~(34)S_(CAS)组成及其意义
3.4.2 δ~(34)S_(CAS)与同时期的δ~(34)S_(石膏)
§3.5 中生代初异常的海洋碳、硫循环
3.5.1 中生代初的绝对年龄
3.5.2 研究剖面沉积速率的变化情况
3.5.3 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的LOWESS曲线
3.5.4 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的相互关系
3.5.5 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)指示海洋缺氧(硫化)事件
3.5.6 海水低硫酸盐浓度
§3.6 本章小结
第四章 Smithian-Spathian之交海洋硫化事件及其古海洋意义
§4.1 研究剖面地质背景
§4.2 研究方法
4.2.1 黄铁矿中铁的测定
4.2.2 碳酸盐结合态铁的测定
4.2.3 还原性铁氧化物的测定
4.2.4 磁铁矿中铁的测定
4.2.5 莓状黄铁矿大小分布统计
4.2.6 黄铁矿硫同位素测定
§4.3 分析结果
4.3.1 δ~(34)C_(carb)、TOC和铁组分结果
4.3.2 草莓状黄铁矿大小分布和黄铁矿硫同位素组成
§4.4 Smithian-Spathian之交海洋缺氧硫化事件
4.4.1 铁组分证据
4.4.2 草莓状黄铁矿证据
4.4.3 黄铁矿硫同位素证据
§4.5 Smithian-Spathian海洋缺氧的原因
§4.6 Smithian-Spathian生物环境事件综合机制
§4.7 本章小结
第五章 南盘江地区二叠纪-三叠纪之交浅水台地缺氧事件
§5.1 研究剖面地质背景
§5.2 研究方法
5.2.1 样品采集与准备
5.2.2 生物门类统计方法
5.2.3 碳同位素分析方法
5.2.4 碳、硫形态分析方法
5.2.5 DOP分析方法
§5.3 结果与讨论
5.3.1 生物(化石)变化情况
5.3.2 地球化学数据
5.3.3 碳同位素对比
5.3.4 南盘江浅水台地P-T之交古氧相变化及演变模式
§5.4 本章小结
第六章 结论与创新点
§6.1 主要结论
§6.2 本文的创新点
致谢
参考文献
图版
附表
【参考文献】：
期刊论文
[1]早三叠世海水的碳同位素组成与演化——来自四川盆地东部的研究[J]. 黄思静,黄可可,吕杰,兰叶芳. 中国科学:地球科学. 2012(10)
[2]The large increase of δ13Ccarb-depth gradient and the end-Permian mass extinction[J]. SONG HaiJun,TONG JinNan,XIONG YanLin,SUN DongYing,TIAN Li & SONG HuYue State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China. Science China（Earth Sciences）. 2012(07)
[3]Sulfur Isotopes of Framboidal Pyrite in the Permian-Triassic Boundary Clay at Meishan Section[J]. ZHANG Jun~(1,2),LIANG Handong~(1,),HE Xiaoqing~1,YANG Ye~1 and CHEN Baohua~1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safety Mining,China University of Mining and Technology, Beijing 100083,China 2 Haihe River Water Environmental Monitoring Center,Haihe River Water Conservancy Commission, Ministry of Water Resources,Tianjin 300170,China. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2011(03)
[4]草莓状黄铁矿与古海洋环境恢复[J]. 常华进,储雪蕾. 地球科学进展. 2011(05)
[5]安徽巢湖平顶山西坡剖面早三叠世Smithian-Spathian界线地层研究[J]. 梁丹,童金南,赵来时. 中国科学:地球科学. 2011(02)
[6]碳酸盐晶格硫同位素分析前处理的影响[J]. 王大波,宋虎跃,邱海鸥,闫蒲根,汤志勇. 地质科技情报. 2011(01)
[7]下扬子地区下三叠统蠕虫状灰岩及其成因[J]. 张杰,童金南. 古地理学报. 2010(05)
[8]早三叠世生物复苏期的特殊沉积——“错时相”沉积[J]. 赵小明,牛志军,童金南,姚华舟. 沉积学报. 2010(02)
[9]湖南慈利康家坪剖面二叠纪-三叠纪之交的生态系演变[J]. 王钦贤,童金南,宋海军,杨浩. 中国科学（D辑:地球科学）. 2009(09)
[10]牙形石微量元素对生物绝灭事件的响应:以二叠-三叠系全球层型剖面第一幕绝灭事件为例[J]. 赵来时,吴元保,胡兆初,周炼,刘勇胜,史玉芳,张素新,童金南,袁鹏. 地球科学(中国地质大学学报). 2009(05)
本文编号：3244553
【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】：129 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 选题背景
§1.2 硫同位素与全球硫循环
1.2.1 硫同位素及其分馏效应
1.2.2 全球硫循环
1.2.3 硫同位素的研究载体
§1.3 中生代初生物环境事件研究现状及存在问题
1.3.1 硫同位素
1.3.2 碳同位素
1.3.3 海洋缺氧
1.3.4 高温事件
1.3.5 异常的沉积构造
1.3.6 生物的迟缓复苏
1.3.7 存在的主要问题
§1.4 选题目的和研究内容
第二章 早三叠世碳同位素水深梯度变化及其环境指示意义
§2.1 研究剖面地质背景
2.1.1 扬子地区
2.1.2 南盘江地区
§2.2 研究方法
2.2.1 碳、氧同位素分析方法
2.2.2 无机碳与有机碳含量分析方法
2.2.3 早三叠世碳同位素对比
2.2.4 △δ~(13)C的计算方法
§2.3 碳同位素结果与可靠性验证
2.3.1 研究剖面δ~(13)C_(carb)结果(附表1-附表5)
2.3.2 δ~(13)C_(carb)可靠性验证
§2.4 碳同位素水深梯度及其控制因素
2.4.1 海水无机碳同位素水深梯度(△δ~(13)C_(DIC))
2.4.2 △δ~(13)C_(DIC)的控制因素
§2.5 早三叠世碳同位素水深梯度变化及其意义
2.5.1 早三叠世△δ~(13)C结果
2.5.2 早三叠世碳同位素漂移时限及其意义
2.5.3 早三叠世显著△δ~(13)C的原因
2.5.4 早三叠世海洋碳循环和环境变化
2.5.5 早三叠世海洋显著的△δ~(13)C对生物复苏的启示
§2.6 本章小结
第三章 中生代初异常的海洋碳-硫循环
§3.1 研究剖面地质背景
§3.2 研究方法
3.2.1 样品采集与处理
3.2.2 碳酸盐晶格硫的提取步骤
3.2.3 硫同位素分析测定
3.2.4 常微量元素分析
§3.3 硫同位素结果与可靠性分析
3.3.1 δ~(34)S_(CAS)组成和元素含量结果
3.3.2 δ~(34)S_(CAS)与总硫、CAS含量的关系
3.3.3 CAS提取方法对δ~(34)S_(CAS)组成影响
3.3.4 白云岩化对δ~(34)S_(CAS)组成的影响
3.3.5 成岩作用对δ~(34)S_(CAS)组成的影响
§3.4 中生代初CAS硫同位素组成及其意义
3.4.1 δ~(34)S_(CAS)组成及其意义
3.4.2 δ~(34)S_(CAS)与同时期的δ~(34)S_(石膏)
§3.5 中生代初异常的海洋碳、硫循环
3.5.1 中生代初的绝对年龄
3.5.2 研究剖面沉积速率的变化情况
3.5.3 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的LOWESS曲线
3.5.4 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)的相互关系
3.5.5 δ~(13)C_(carb)和δ~(34)S_(CAS)指示海洋缺氧(硫化)事件
3.5.6 海水低硫酸盐浓度
§3.6 本章小结
第四章 Smithian-Spathian之交海洋硫化事件及其古海洋意义
§4.1 研究剖面地质背景
§4.2 研究方法
4.2.1 黄铁矿中铁的测定
4.2.2 碳酸盐结合态铁的测定
4.2.3 还原性铁氧化物的测定
4.2.4 磁铁矿中铁的测定
4.2.5 莓状黄铁矿大小分布统计
4.2.6 黄铁矿硫同位素测定
§4.3 分析结果
4.3.1 δ~(34)C_(carb)、TOC和铁组分结果
4.3.2 草莓状黄铁矿大小分布和黄铁矿硫同位素组成
§4.4 Smithian-Spathian之交海洋缺氧硫化事件
4.4.1 铁组分证据
4.4.2 草莓状黄铁矿证据
4.4.3 黄铁矿硫同位素证据
§4.5 Smithian-Spathian海洋缺氧的原因
§4.6 Smithian-Spathian生物环境事件综合机制
§4.7 本章小结
第五章 南盘江地区二叠纪-三叠纪之交浅水台地缺氧事件
§5.1 研究剖面地质背景
§5.2 研究方法
5.2.1 样品采集与准备
5.2.2 生物门类统计方法
5.2.3 碳同位素分析方法
5.2.4 碳、硫形态分析方法
5.2.5 DOP分析方法
§5.3 结果与讨论
5.3.1 生物(化石)变化情况
5.3.2 地球化学数据
5.3.3 碳同位素对比
5.3.4 南盘江浅水台地P-T之交古氧相变化及演变模式
§5.4 本章小结
第六章 结论与创新点
§6.1 主要结论
§6.2 本文的创新点
致谢
参考文献
图版
附表
【参考文献】：
期刊论文
[1]早三叠世海水的碳同位素组成与演化——来自四川盆地东部的研究[J]. 黄思静,黄可可,吕杰,兰叶芳. 中国科学:地球科学. 2012(10)
[2]The large increase of δ13Ccarb-depth gradient and the end-Permian mass extinction[J]. SONG HaiJun,TONG JinNan,XIONG YanLin,SUN DongYing,TIAN Li & SONG HuYue State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China. Science China（Earth Sciences）. 2012(07)
[3]Sulfur Isotopes of Framboidal Pyrite in the Permian-Triassic Boundary Clay at Meishan Section[J]. ZHANG Jun~(1,2),LIANG Handong~(1,),HE Xiaoqing~1,YANG Ye~1 and CHEN Baohua~1 1 State Key Laboratory of Coal Resources and Safety Mining,China University of Mining and Technology, Beijing 100083,China 2 Haihe River Water Environmental Monitoring Center,Haihe River Water Conservancy Commission, Ministry of Water Resources,Tianjin 300170,China. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2011(03)
[4]草莓状黄铁矿与古海洋环境恢复[J]. 常华进,储雪蕾. 地球科学进展. 2011(05)
[5]安徽巢湖平顶山西坡剖面早三叠世Smithian-Spathian界线地层研究[J]. 梁丹,童金南,赵来时. 中国科学:地球科学. 2011(02)
[6]碳酸盐晶格硫同位素分析前处理的影响[J]. 王大波,宋虎跃,邱海鸥,闫蒲根,汤志勇. 地质科技情报. 2011(01)
[7]下扬子地区下三叠统蠕虫状灰岩及其成因[J]. 张杰,童金南. 古地理学报. 2010(05)
[8]早三叠世生物复苏期的特殊沉积——“错时相”沉积[J]. 赵小明,牛志军,童金南,姚华舟. 沉积学报. 2010(02)
[9]湖南慈利康家坪剖面二叠纪-三叠纪之交的生态系演变[J]. 王钦贤,童金南,宋海军,杨浩. 中国科学（D辑:地球科学）. 2009(09)
[10]牙形石微量元素对生物绝灭事件的响应:以二叠-三叠系全球层型剖面第一幕绝灭事件为例[J]. 赵来时,吴元保,胡兆初,周炼,刘勇胜,史玉芳,张素新,童金南,袁鹏. 地球科学(中国地质大学学报). 2009(05)
本文编号：3244553
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