论文部分内容阅读
新元古代全球广泛发育冰川沉积,但是对于全球冰川期次及其对比等一系列问题仍存在较大争议。以前的研究普遍认为该时期存在Sturtian和Marinoan两次全球性冰期,但近年来越来越多的证据表明在这两次冰期之后的末元古纪,还出现过一次冰期,即“Post-Marinoan”冰期。鉴于新元古代时期海水的锶、碳同位素地球化学曾发生重大变化,并被较完整地记录在地层中,可以采用锶、碳同位素地层学方法对新元古代地层进行对比,并探讨它们与冰期的关系。
本次研究工作系统采集了同属于塔里木板块的库鲁克塔格地区、阿克苏-乌什地区新元古代晚期的碳酸盐岩样品并分析了锶同位素组成变化。取得如下研究成果:(1)库鲁克塔格地区样品锶同位素值比国外相应地层要高很多,但与同一地区的研究报道基本一致。特瑞爱肯组锶同位素的比值为0.712009~0.714157,汉克尔乔克组锶同位素比值在0.713662~0.715828。阿克苏-乌什地区测得的锶同位素比值比国外相应地层的研究报道要略高,但变化趋势相似,与中国华南地区研究报道基本相近,并且具有相同的变化趋势。(2)锶同位素比值在苏盖特布拉克下亚组底部较低,向上逐渐升高,在与苏盖特布拉克上亚组交界处,锶同位素出现了正漂移;苏盖特布拉克上亚组向上锶同位素的值有所降低,当达到苏盖特布拉克上亚组与奇格布拉克组交界处时,锶同位素的比值表现为一个正的波动;在奇格布拉克组中下部锶同位素的比值比较稳定,与寒武系玉尔吐斯组交界处,锶同位素再次达到了一个正的峰值。(3)结合岩石学等资料,阿克苏-乌什地区出现的三次锶同位素正漂移可解释为:苏盖特布拉克下亚组顶部锶同位素的正漂移为尤尔美那克冰期沉积后,平均气温较高,降雨量大,化学风化作用强,带来大量的锶同位素比值较高陆源的物质,从而导致了锶同位素比值的上升。苏盖特布拉克上亚组顶部和奇格布拉克上部与寒武系玉尔吐斯地层交界处的锶同位素的正漂移可能由于全球海平面的降低,进入海洋的陆源锶增加。(4)阿克苏地区新元古代晚期锶同位素变化与三峡地区相似,均出现3次正漂移并可对比。(5)阿克苏-乌什地区锶、碳同位素之间存在一定的相关性,即在锶同位素正漂移处一般有碳同位素的负漂移。通过在研究区观测到的碳、锶同位素的耦合关系,根据碳同位素跟冰期存在密切的关系,推测锶同位素变化可能是对冰期作用的响应。在冰期作用之后,全球气温上升,冰川溶解,海平面上升,酸雨带来大量陆源高比值的锶同位素物质,导致在碳同位素比值下降的同时,锶同位素比值迅速上升。