上揚(yáng)子地區(qū)早三疊世錯(cuò)時(shí)相沉積記錄——在滅絕后的Gaia效應(yīng).pdf

1、上揚(yáng)子地區(qū)P—T轉(zhuǎn)折時(shí)期廣泛發(fā)育各種類型的錯(cuò)時(shí)相碳酸鹽巖,主要包括微生物巖、蠕蟲狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、紋層灰?guī)r以及扁平礫石礫巖。微生物巖整體呈丘狀產(chǎn)出,內(nèi)部紋層發(fā)育；其主要巖性為粒泥灰?guī)r和泥?；?guī)r；巖石內(nèi)部生物較少,種類單一,主要為一些介形蟲、小型腹足和小型腕足等生物化石。
　　 P—T過(guò)渡時(shí)期的蠕蟲狀灰?guī)r發(fā)育于下二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物碎屑灰?guī)r之上,其所屬時(shí)代為晚二疊世。蠕蟲狀灰?guī)r主要由淺色“基質(zhì)”和深色“蠕體”兩部分組成,蠕體方解石含

2、量較高,泥質(zhì)含量較低；而基質(zhì)方解石含量較低,泥質(zhì)含量較高。根據(jù)蠕體分布形態(tài)將蠕蟲狀灰?guī)r分為三類,即蠕體呈順層連續(xù)的線紋狀分布的蠕蟲狀灰?guī)r、蠕體呈順層斷續(xù)的點(diǎn)線紋狀分布的蠕蟲狀灰?guī)r以及蠕體呈異形雜亂狀分布的蠕蟲狀灰?guī)r。各類蠕蟲狀灰?guī)r在形成演化上具有一定的先后順序,蠕體呈順層連續(xù)狀分布的蠕蟲狀灰?guī)r最先形成,順層斷續(xù)狀次之,蠕體呈異形雜亂排列的蠕蟲狀灰?guī)r最后形成。各類蠕蟲狀灰?guī)r在成因上相互聯(lián)系,其形成與沉積分異作用、成巖作用以及后期水動(dòng)力改造

3、作用有關(guān)。
　　 條帶狀灰?guī)r常與泥晶灰?guī)r、粉砂質(zhì)泥巖等呈互層產(chǎn)出。鏡下顯示,條帶常為規(guī)則的泥質(zhì)、泥灰質(zhì)薄層或不規(guī)則的泥質(zhì)團(tuán)塊。泥質(zhì)紋層被壓實(shí)后對(duì)碳酸鹽團(tuán)塊的干擾現(xiàn)象比較普遍,顯示不規(guī)則的灰質(zhì)團(tuán)塊是后期壓實(shí)作用的結(jié)果。扁平礫石礫巖見于廣元上寺和青川大溝里P-T界線地層剖面中,其常與薄層狀、紋層狀泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖共生,并伴隨有丘狀交錯(cuò)層理、菊花狀構(gòu)造、底面侵蝕構(gòu)造等反映風(fēng)暴作用的標(biāo)志性沉積構(gòu)造。研究表明,扁平礫石礫巖的形成大致經(jīng)歷

4、了以下四個(gè)階段:(1)薄層狀灰?guī)r-灰泥巖快速沉積階段；(2)灰?guī)r等富碳酸鹽層變形、破碎；(3)富泥層對(duì)富碳酸鹽層的進(jìn)一步破壞；(4)風(fēng)暴等對(duì)前期礫屑的侵蝕、搬運(yùn)階段。
　　 P—T生物大滅絕后,全球環(huán)境劇變。錯(cuò)時(shí)相沉積在這一時(shí)期廣泛出現(xiàn),指示了當(dāng)時(shí)紊亂、異常的大氣條件和海洋環(huán)境。微生物巖在大滅絕后迅速出現(xiàn),表現(xiàn)出微生物等對(duì)當(dāng)時(shí)惡劣的環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,并經(jīng)歷了存活-穩(wěn)定-繁盛的自身演化過(guò)程；條帶狀灰?guī)r、紋層狀灰?guī)r、蠕蟲狀灰?guī)r

5、以及扁平礫石礫巖的巖石學(xué)特征及成因機(jī)制表明,這些錯(cuò)時(shí)相沉積的形成具有相似的海洋化學(xué)條件和沉積背景。原始沉積的成層特征保存完好是這些錯(cuò)時(shí)相共有的特征,其可能反映了生物大滅絕后底棲后生動(dòng)物的減小和生物垂向擾動(dòng)能力的降低；而可能由深部碳酸鹽過(guò)飽和的貧氧海水上翻以及微生物新陳代謝引起的同沉積海底膠結(jié)作用,則是這一時(shí)期這些錯(cuò)時(shí)相沉積體或沉積構(gòu)造得以形成的又一關(guān)鍵因素。薄層狀灰?guī)r、紋層狀灰?guī)r等靜水沉積物之上,普遍發(fā)育與強(qiáng)水動(dòng)力條件有關(guān)的扁平礫石礫巖

6、、角礫狀灰?guī)r、丘狀交錯(cuò)層理粉砂巖,反映了特提斯洋在這一時(shí)期曾經(jīng)歷過(guò)從停滯到動(dòng)蕩的海洋環(huán)境變化。大規(guī)模的風(fēng)暴沉積物在全球下三疊統(tǒng)地層中廣泛出現(xiàn),表明了當(dāng)時(shí)的氣候處于極端異常的狀態(tài),氣候的劇烈變化可能與當(dāng)時(shí)盛行的巨型季風(fēng)有關(guān)。停滯的海洋循環(huán)、底層海水普遍缺氧,碳、氧、硫同位素負(fù)偏、H2S和CO2的增多,海水堿性增強(qiáng)、鹽度升高、同沉積海底膠結(jié)作用的廣泛發(fā)生等構(gòu)成的早三疊世海洋環(huán)境,是錯(cuò)時(shí)相沉積得以發(fā)育并作為P-T過(guò)渡時(shí)期重要沉積類型的基礎(chǔ)。強(qiáng)