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新元古代南华盆地Sturtian冰川沉积物中碳同位素负偏及其地质意义
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作者 王萍 王健 +6 位作者 杜远生 周琦 余文超 徐源 袁良军 潘文 徐亚军 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2020-2030,共11页
【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】... 【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】以黔东松桃地区高地ZK2115钻孔为研究对象,对铁丝坳组进行高分辨率的有机碳和无机碳同位素(δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org))测试分析。【结果】铁丝坳组δ^(13)C_(carb)值介于-9.29‰~-3.37‰(平均值为-7.24‰),具有明显的负偏,δ^(13)C_(org)值介于-33.63‰~-23.35‰(平均值为-29.29‰)。此外,δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org)具有明显的正相关关系,表明地层中的无机碳同位素组成不受成岩作用的影响,δ^(13)C_(carb)代表了Sturtian冰期期间南华盆地中溶解无机碳(Dissolved Inorganic Carbon,DIC)库的碳同位素组成,并且地层中的有机质主要是通过光合作用形成的,有机质中固定的碳主要来源于海水中的DIC库。【结论】结合已发表的铁丝坳组总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)数据(平均值为0.2%),这意味着在冰期这种极端气候条件下,光合作用虽然仍在进行,但是其速率比较缓慢,产生有机质的量相对较少。对Sturtian冰期沉积物中碳同位素组成的研究,有助于进一步探讨冰期的碳循环过程,同时也为深入理解极端气候条件下的古海洋环境及生物地球化学循环提供依据。 展开更多
关键词 sturtian冰期 铁丝坳组 碳同位素 南华盆地
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Rodinia超大陆裂解、Sturtian冰期事件和扬子地块东南缘大规模锰成矿作用 被引量:59
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作者 杜远生 周琦 +5 位作者 余文超 王萍 袁良军 齐靓 郭华 徐源 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-7,共7页
扬子地块东南缘是我国南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿的重要富集区,南华纪大规模锰矿成矿作用与Rodinia超大陆裂解形成的裂谷盆地、Sturtian冰期-间冰期的气候事件具有密切关系。南华纪裂谷盆地呈北东东向展布,可分为地垒、地堑... 扬子地块东南缘是我国南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿的重要富集区,南华纪大规模锰矿成矿作用与Rodinia超大陆裂解形成的裂谷盆地、Sturtian冰期-间冰期的气候事件具有密切关系。南华纪裂谷盆地呈北东东向展布,可分为地垒、地堑和次级地垒、地堑,锰矿主要形成于裂谷盆地的地堑区的次级地堑中。Sturtian冰期之后,冰后期经历了小冰期和小间冰期的气候波动,锰矿受这种气候波动影响,推测小冰期的富氧的寒冷海水受温度-密度环流影响进入海底,促使原生氧化锰矿的形成,之后准同生交代形成菱锰矿。冰期(或小冰期)海底的天然气水合物在冰后期(小间冰期)的泄漏促使了菱锰矿的形成。因此华南扬子地块东南缘大规模锰矿成矿作用受原型裂谷盆地和冰期-冰后期气候波动的双重影响。 展开更多
关键词 扬子陆块 南华纪 锰矿 裂谷盆地 RODINIA超大陆 sturtian冰期
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新元古代冰期及其年代 被引量:45
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作者 黄晶 储雪蕾 +1 位作者 张启锐 冯连君 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期249-256,共8页
新元古代在全球范围内出现了几期冰期事件,称之为“雪球地球”事件。这种剧烈的环境变化带来此后地球上生命演化的一次飞跃。“雪球地球”事件的核心是全球冰期的同时性,需要同位素地质年代学的证据。新元古代末期两次主要的冰期事件是M... 新元古代在全球范围内出现了几期冰期事件,称之为“雪球地球”事件。这种剧烈的环境变化带来此后地球上生命演化的一次飞跃。“雪球地球”事件的核心是全球冰期的同时性,需要同位素地质年代学的证据。新元古代末期两次主要的冰期事件是Marinoan冰期和Sturtian冰期,其中Marinoan冰期结束于635Ma;Sturtian冰期可能发生在710~720Ma,已发表的年龄数据限定它在670Ma之前结束。Marinoan冰期后的Gaskiers冰期发生在580~590Ma。对华南的古城、铁丝坳、长安组、江口组等进行进一步精确定年,将对限定Sturtian冰期持续时间和Cryogenian、南华系的下限年龄具有重要意义。 展开更多
关键词 新元古代 冰期 地质年代学 Marinoan冰期 sturtian冰期
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南华盆地新元古代成冰纪成锰作用及其成矿背景 被引量:7
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作者 付勇 郭川 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期973-991,共19页
南华盆地成冰系大塘坡组锰矿是我国最重要的锰矿产出层位之一,它形成于成冰纪Sturtian冰川事件之后,其成矿背景及形成机理一直是研究的重点。在系统总结Sturtian冰川事件起始与结束时间、南华裂谷盆地结构演化及古气候演变等重大地质事... 南华盆地成冰系大塘坡组锰矿是我国最重要的锰矿产出层位之一,它形成于成冰纪Sturtian冰川事件之后,其成矿背景及形成机理一直是研究的重点。在系统总结Sturtian冰川事件起始与结束时间、南华裂谷盆地结构演化及古气候演变等重大地质事件的最新研究进展的基础上,综合分析了南华盆地大型沉积型锰矿成矿作用过程与这些重大地质事件之间的联系。揭示了南华盆地Sturtian冰期的启动和结束与全球其他地区基本一致,分别发生在~717 Ma和~660 Ma之前。同时,对南华系大塘坡锰矿成矿时代进行了约束,大约形成于~660 Ma之前。在新元古代中期Rodinia超大陆裂解作用的影响下,南华裂谷盆地内部发育一系列由同沉积断层控制的地垒—地堑次级盆地。沿同沉积断层运移的热液流体为大塘坡锰矿的形成提供了大量的成矿物质,并控制着大塘坡锰矿的发育分布。化学蚀变指数(CIA)、锂同位素(δ7 Li)及锇同位素组成[n(187Os)/n(188Os)]等风化指标显示,南华盆地Sturtian冰期晚期至间冰期大塘坡期早期的气候为寒冷干燥,随后转为温暖湿润并很快变为寒冷干燥。至大塘坡中晚期,气候逐渐由寒冷干燥恢复至温暖湿润,并一直保持至大塘坡晚期。整体来看,Sturtian冰期结束后,南华盆地表层海水逐渐氧化,深部沉积水体出现局部间歇式氧化环境,裂陷阶段热液和陆源输入的Mn 2+被氧化为MnO2发生沉淀,并在底部伴随着有机质的埋藏及早期成岩作用而最终形成菱锰矿。 展开更多
关键词 sturtian冰期 古气候 大塘坡锰矿 新元古代 南华盆地
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贵州省松桃大塘坡组含锰岩系的形成环境分析 被引量:1
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作者 裴冰冰 蔡春芳 +3 位作者 张吉振 张昊 王道伟 唐友军 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期489-510,共22页
贵州黔东断裂坳陷带是我国重要的锰矿成矿区,发育了新元古代大塘坡早期富锰黑色页岩。一般认为,锰矿是氧化环境下沉积的MnO2在早成岩过程中与有机质之间发生氧化—还原反应形成的;但最近研究显示,也有可能直接从缺氧海水中沉淀而成。本... 贵州黔东断裂坳陷带是我国重要的锰矿成矿区,发育了新元古代大塘坡早期富锰黑色页岩。一般认为,锰矿是氧化环境下沉积的MnO2在早成岩过程中与有机质之间发生氧化—还原反应形成的;但最近研究显示,也有可能直接从缺氧海水中沉淀而成。本文对贵州省松桃县西溪堡锰矿区大塘坡组一段含锰岩系和大塘坡锰矿区铁矿坪锰矿床的大塘坡组一段含锰岩系中的样品,采用总有机碳、总硫、显微镜薄片鉴定、扫描电镜、电感耦合等离子体质谱等研究方法,探讨了大塘坡组一段的沉积环境,为锰矿成因提供新的线索。本研究分别提取和测试了碳酸盐矿物和残余物(主要为粘土矿物)微量元素、稀土元素的含量后发现,去除碳酸盐矿物后余样Sr/Ba比值为0.06~0.19、B/Ga比值为1.44~5.01,碳酸盐矿物成分中Y/Ho比值为16.18~29.78,均指示锰矿层沉积于Sturtian冰期后冰川消融而成的淡水—半咸水的环境。锰矿的稀土总量高,类似于大洋铁锰氧化壳的“帽型”稀土元素配分模式,具有Ce/Ce^(*)正异常;氧化还原敏感元素双原子比U/Th比值为0.16~0.35、V/Cr比值主要为0.35~5.84、Ni/Co比值介于0.64~12.45。这些值中绝大部分都低于氧化—还原临界值,表明西溪堡和铁矿坪含锰岩系都沉积于氧化环境。于是,锰以氧化态形式(锰氧化物)从水沉淀下来,后期在成岩过程中被还原而形成碳酸锰矿床。 展开更多
关键词 大塘坡组 含锰岩系 淡水环境 Ce正异常 sturtian冰期
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