牙形石稀土元素的环境意义_来自湖北宜昌黄花场奥陶系牙形石的证据.pdfVIP

2011 年 第 56 卷 第 36 期：3091 ~ 3097 《中国科学》杂志社 论 文 SCIENCE CHINA PRESS 牙形石稀土元素的环境意义: 来自湖北宜昌黄花场 奥陶系牙形石的证据 ① ② ① ② ① 陈孝红 , 周炼 , 危凯 , 王瑾 , 李志宏 ① 武汉地质矿产研究所, 武汉 430205; ② 中国地质大学(武汉), 地质过程与矿产资源国家重点实验室, 武汉 430074 E-mail: Yccxiaohong@163.com 2011-06-03 收稿, 2011-08-22 接受 中国地质调查局地质矿产调查评价专项(1212011121103, 1212010710715)和国家自然科学基金资助项目 摘要 利用LA-ICP-MS 对系统采自华南奥陶系标准剖面——宜昌黄花场剖面的牙形石进行了高分 关键词 辨率微区分析. 结果表明随着沉积环境水体加深、量能减小, 牙形石稀土元素存在(La/Yb)N 与(La/ 奥陶纪 Sm) 值减小, 而Ce 值变大的趋势. 伴随沉积环境由浅水碳酸盐台地- 台地边缘向广海陆棚- 陆棚 牙形石 N  盆地演化, 牙形石的REE 配分曲线由右倾斜型逐步变为平坦型、左倾斜型和帽型. 从而不仅证明 稀土元素 古环境 牙形石稀土元素(REE) 的组成特征以及配分模式具有重要的古环境指示意义, 而且为牙形石等磷 宜昌 酸盐生物壳体的稀土元素在古环境重建中的应用提供了可靠的依据. 近年来, 利用磷酸盐岩等生物壳体稀土元素含 提供科学依据. 量变化来研究古海水的演化机理并推断古环境变化 湖北宜昌位于扬子地台中部, 构造简单. 区内奥 [1~5] 趋势的研究已经引起了国内外学者的广泛关注 . 陶系与下伏寒武系, 上覆志留系相伴出现, 呈带状分 尽管以往的研究结果已经涉及整个显生宙, 甚至太 布在黄陵穹窿周缘[7]( 图1). 宜昌黄花场奥陶系剖面 古宙, 但这些结果是基于不同地区, 采用不同方法对 出露完整、沉积连续, 各门类化石, 特别是牙形石化 包括牙形石、贝壳、鱼骨、叠层石等在内的多种测试 石十分丰富. 该剖面是我国奥陶纪划分对比的标准 对象进行测试获得的, 因此, 这些研究尚不足以精确 剖面, 不仅具有较高的生物地层和年代地层研究水 了解不同沉积环境下牙形石个体 REE 组成特点、分 平[8~11], 而且具有较高的海平面变化和沉积相研究水 布模式及其环境意义, 确定构造运动对古海水 REE 平[8,12~17], 是开展牙形石REE 分布模式及其古地理、古 分布模式的影响等. 为此, 陈孝红等人[6]采用具有较 环境意义研究的理想剖面. 高灵敏度和较好空间分辨率的激光剥蚀电感耦合等 离子质谱(LA-ICP-MS)技术对宜昌黄花场奥陶系剖 1 材料与方法 面上连续分布的同一种磷酸盐岩生物壳体牙形石进 宜昌黄花场奥陶系剖面沿宜昌至兴山公路出露, 行了系统的分析和研究, 发现同一剖面上不同环境 自下而上划分为下奥陶统南津关组、分乡组、红花园 中的牙形石具有不同的 REE 分布模式, 牙形石稀土 组、下- 中奥陶统大湾组和牯牛潭组以及中-上奥陶统 分布模式具有重