埃迪卡拉纪早期古海洋环境研究新进展
2014-02-25 11:17:23   来源:化石网   评论:0 点击:

草莓状黄铁矿均值与标准偏差及偏度相关图  (化石网)据中国科学院南京地质古生物研究所:一般认为,富含有机质和黄铁矿的黑色页岩沉积于缺氧甚至是硫化的水体环境中,前人关于华南埃迪卡拉系陡山沱组黑色页岩


草莓状黄铁矿均值与标准偏差及偏度相关图

  (化石网)据中国科学院南京地质古生物研究所:一般认为,富含有机质和黄铁矿的黑色页岩沉积于缺氧甚至是硫化的水体环境中,前人关于华南埃迪卡拉系陡山沱组黑色页岩的地球化学研究也得出了相似的结论。但是,富含有机质的沉积物沉积速率一般较低,因此,根据黑色页岩全岩分析得出的数据可能反映了一段时间的混合值(>数千年),其间如果发生了古环境(如氧化还原条件)的变化,这些变化在全岩的分析数据中则得不到显示。

  皖南地区埃迪卡拉系蓝田组黑色页岩微层纹发育,富含有机质和黄铁矿。蓝田组二段的黑色页岩中产出大量原地保存、营底栖固着生活的宏体多细胞生物化石—蓝田生物群(Yuan et al., 2011, Nature)。蓝田生物群由形态复杂、类型多样的宏体藻类和动物组成,这些宏体多细胞生物在新陈代谢过程中需要游离氧,因此指示了在埃迪卡拉纪早期,蓝田盆地的底层水体至少是阶段性含氧的。

  最近,中国科学院南京地质古生物研究所关成国博士研究生和周传明研究员等人系统开展了蓝田组黑色页岩毫米级微层的草莓状黄铁矿粒径统计分析。结果表明,草莓状黄铁矿粒径在微层级别上发生了较为显著的变化,表明黑色页岩沉积时的古氧化还原条件在缺氧硫化和贫氧/氧化之间发生了频繁的快速转换。氧化还原环境的转变与蓝田生物群的繁盛及其死亡和埋藏保存相一致,即蓝田生物群生活在氧化水体中,而当水体转变为缺氧、甚至硫化时,营底栖固着生活的宏体生物则发生死亡并被保存为化石。研究同时发现,蓝田生物群产出层位的黑色页岩手标本和微层样品的氧化还原敏感元素(如Mo、U、V等)的含量均较低,并且没有表现出显著的微层级别上的波动,表明这些元素主要受控于它们在海水中的含量,与局部的氧化还原环境变化无关。

  本研究不仅使我们对蓝田生物群的古环境背景有了一个新的认识,同时对今后研究黑色页岩沉积的古氧化还原条件具有指示意义。相关成果于近期在Precambrian Research发表。

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