华南埃迪卡拉纪硫化海洋环境演变.PDF

第５７卷　 第６期　　 地 　 质　 论 　 评 　　　ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷ　　 Ｖｏｌ．５７　Ｎｏ．６ ２０１１年 １１月 Ｎｏｖ．　２０１１ 华南埃迪卡拉纪硫化海洋环境演变 来自深水相区的黄铁矿证据 王林１） １，２） ３） ，史晓颖 ，蒋干清 １）中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，中国北京，１０００８３； ２）“生物地质与环境地质”国家重点实验室，中国北京，１０００８３； ３）美国内华达大学地球科学系，美国拉斯维加斯，ＮＶ８９１５４－４０１０ 内容提要：为进一步认识华南埃迪卡拉纪（震旦纪）海水硫化条件的演变过程，本文对斜坡相沉积的陡山沱组 中的黄铁矿进行形态与粒度分布研究。结果表明陡山沱期沉积的多数黄铁矿是早期成岩作用形成，以自形、半自形 晶体为主；个别层位中草莓状黄铁矿粒径大于１０ｍ的比例较高（８９％～９６％），反映是在海水、沉积物界面以下生长 μ 的，不能充分指示水体硫化状态。但在陡山沱组中部和上部发育有数层从水体中析出的同沉积草莓状黄铁矿（９６％ 以上的莓球粒径小于１０ｍ），反映出海水硫化条件发育。黄铁矿铁与高活性铁的比值（Ｆｅ／Ｆｅ ）作为判别海洋硫 μ ＰＹ ＨＲ 化状态的重要指标，可能会因次生黄铁矿的叠加效应影响而产生偏差，应结合黄铁矿矿物形态—粒度分析和其他手 段加以校正。通过这２种方法并结合碳、硫同位素等研究表明，陡山沱组沉积旋回 顶部和旋回 底部沉积期间华 Ⅰ Ⅲ 南古海洋曾经历了两幕规模较大的间歇性硫化时期，在此期间硫化水体的覆盖范围至少包括陆架至斜坡中部相区。 硫化水体的形成和时空演变主要受大气含氧量、海水硫酸盐浓度、细菌硫酸盐活动（ＢＳＲ）及海平面变化等因素控制。 重要的生物类群主要出现在非硫化间隔期，表明海水硫化条件是限制生物发展的重要环境因素之一。 关键词：埃迪卡拉系（震旦系）；硫化海洋；陡山沱组；自生黄铁矿，华南 　　埃迪卡拉纪（震旦纪）（６３５～５４２Ｍａ）是地球表 Ｌｙｏｎｓｅｔａｌ．，２００９；ＬｙｏｎｓａｎｄＧｉｌｌ，２０１０），为后生动 层环境与生物圈演化的重大变革期（Ｌｙｏｎｓｅｔａｌ．， 物的出现和发展（Ｘｉａｏｅｔａｌ．，１９９８；ＸｉａｏａｎｄＫｎｏｌｌ ２００９）。这个时期地质记录中的碳氧稳定同位素 ２０００；Ｋｎｏｌｌｅｔａｌ．，２００６；Ｙｉｎｅｔａｌ．，２００７；袁训来 （Ｙａｎｇｅｔａｌ．，１９９９；Ｒｏｔｈｍａｎｅｔａｌ．，２００３；Ｈａｌｖｅｒｓｏｎ 等，２００９；Ｙｕａｎｅｔａｌ．，２０１１）提供了重要前提条件。 ｅｔａｌ．，２００５，２０１０；Ｆｉｋｅｅｔａｌ．，２００６；Ｊｉａｎｇｅｔａｌ．， 海洋的氧化是后生动物辐射的关键环境条件， ２００７，２０１１；Ｚｈｏｕｅｔａｌ．，２００７ｂ；Ｚｈｕｅｔａｌ．，２００７； 它的起因与发展过程是当前关注的重大科学问题 ＭｃＦａｄｄｅｎｅｔａｌ．，２００８；Ａｄｅｒｅｔａｌ．，２００９；Ｗａｎｇａｎｄ （Ｓｃｏｔｔｅｔａｌ．，２００８；Ｌｙｏｎｓｅｔａｌ．，２００９）。碳、硫同 Ｓｈｉ，２００９）、海水硫酸盐（３４ ３４ δＳ ）与黄铁矿（ Ｓ） 位素研究表明，埃迪卡拉纪的氧化事件具有多幕式 δ ＣＡＳ ｐｙ 之间的硫同位素分馏 ３４Ｓ（Ｆｉｋｅｅｔａｌ．，２００６； 特点（Ｆｉｋｅｅｔａｌ．，２００６；Ｍｃｆａｄｄｅｎｅｔａｌ．，２００８）。海 Δδ ＭｃＦａｄｄｅｎｅｔａｌ．，２００８；Ｈａｌｖ