華南地區早石炭世杜內期碳、氮同位素記錄研究新進展

【華南地區早石炭世杜內期碳、氮同位素記錄研究新進展】

華南地區早石炭世杜內期碳、氮同位素記錄研究新進展

華南馬欄邊剖面(a)和隆安剖面(b)杜內期無機碳、氮同位素,碳/氮比和碳酸鈣含量變化曲線圖
華南地區早石炭世杜內期碳、氮同位素記錄研究新進展

杜內期溫室氣候(a)和冰室氣候(b)期間海洋循環控制氮同位素變化模式圖
(報道)據中國科學院南京地質古生物研究所:早石炭世是泥盆紀溫室氣候向石炭-二疊紀冰室氣候轉變的關鍵地質歷史時期 。石炭-二疊紀冰期可能開始于杜內中期,其伴隨冰川沉積,海平面降低和碳、氧、氮、鍶同位素正向偏移 。目前 , 關于杜內中期碳、氮循環過程與該期海洋環境變化關系的認識仍不清楚 。
為深入研究這一關鍵轉折期碳、氮循環過程和海洋環境變化,南京古生物所要樂博士研究生等與中國地質大學(武漢)等單位合作 , 對我國華南地區不同沉積相區的兩條杜內階剖面(湖南新邵馬欄邊和廣西南寧隆安)的無機碳和有機氮同位素記錄進行了高精度研究,結果表明在杜內中期Siphonodella isosticha帶,全球發生無機碳同位素顯著正向偏移事件(TICE event),并與該期冰川記錄相對應,其可能由于海洋循環改變導致有機質大量埋葬所致 。杜內中期有機氮同位素也存在顯著正向偏移并與TICE 事件對應,反映其可能與海洋循環改變導致上涌流加強和初始生產力提高 , 從而導致海水反硝化作用加強有關 。之后氮同位素穩定在較高值或持續升高的原因,可能與海平面持續下降導致反硝化作用從大陸架沉積物向陸架邊緣缺氧帶轉變有關 。杜內中期TICE 事件代表了晚古生代冰期的開始 。
相關研究成果于近期發表在國際著名地學學術刊物《化學地質》(