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《西北大学》 2011年
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四川通江地区二叠系碳氧锶同位素地层学研究

关利群  
【摘要】:同位素地层学已经成为化学地层学重要的分支,利用稳定同位素不仅可以进行地层的划分和对比,而且古代海相碳酸盐岩稳定同位素组成对研究古海平面变化、火山活动、生物绝灭更替和古气候变化等全球事件具有重要意义。扬子地块二叠纪碳、氧、锶同位素研究资料较少,对二叠系碳酸盐岩碳、氧、锶同位素的研究不够系统。四川通江地区发育扬子地块典型的二叠系碳酸盐岩剖面,通过对该剖面同位素地层学的研究,可揭示扬子地块碳、氧、锶同位素的组成特征及演化规律,并探讨其地质意义。 本文以地层学、同位素地球化学和同位素地层学等理论为指导,以野外剖面的详细实测及同位素实验分析方法获取的二叠纪碳、氧、锶同位素组成数据为基础,揭示了研究区二叠系碳、氧、锶同位素演化规律,结合全球二叠纪碳、锶演化曲线和研究区及全球二叠纪地质背景,探讨了碳、锶同位素的全球对比意义及碳、锶同位素演化对全球地质事件的响应特征,并尝试运用锶同位素地层学对海相碳酸盐岩地层进行年龄的标定。 研究区二叠系碳同位素曲线以正偏移为主,负偏移主要发生在茅口/吴家坪组界线处、长兴中晚期及长兴末期;锶同位素演化曲线整体呈下降趋势,至吴家坪中期降至最低值,晚二叠世末期急剧上升。碳、锶同位素演化曲线与全球二叠纪碳、锶同位素演化曲线具有相似的演化趋势,表明全球地质事件是海水同位素组成的主要控制因素,碳、锶同位素组成具有全球对比意义。 分析测试数据对二叠纪发生的重大全球地质事件有明显的响应。二叠纪初期,全球海平面上升,早二叠世末期发生大规模海退,晚二叠世初开始新一轮海侵,长兴中晚期发生短暂海退,随后大规模海侵;二叠/三叠纪界线处发生显生宙以来最大的生物绝灭事件;晚二叠世发生大规模剧烈的火山活动。研究区碳同位素演化曲线与海平面变化曲线形态基本一致,表明碳同位素演化与海平面变化呈正相关关系;二叠/三叠纪界线附近碳同位素值发生强烈负偏移,主要是生物的大规模绝灭所造成的。锶同位素演化曲线与海平面变化曲线形态大致相反,表明锶同位素演化与海平面变化呈负相关关系;晚二叠世火山活动使海水中幔源锶含量增加,造成锶同位素曲线向低值方向偏移。 根据锶同位素地层学基本原理,通过已建立的全球锶同位素组成—年龄数据库,对研究区二叠系各层组地层界线进行锶同位素定年,定年结果显示除个别定年结果存在误差外,多数定年结果与国际标准地层年代基本相符。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P618.13

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【参考文献】
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