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和泥粒灰?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過渡時(shí)期重要沉積類型的基礎(chǔ)。強(qiáng)