华南二叠纪-三叠纪之交沉积物磁学特征其环境意义.pdfVIP

中国地球物理2011 ·175· 5 古地磁学与全球变化 华南二叠纪一三叠纪之交沉积物磁学特征及其环境意义 ofsediments Magneticproperties nearthe inSouthChinaandits paleoenvironmentalimplications 时美楠1，2+吴怀春1，2张世红2李海燕2杨天水2 ShiMeinanWuHuaichun Li YanTianshui ZhangShihongHaiyan 1．中国地质大学 北京 海洋学院北京100083； 2．生物地质与环境地质国家重点实验室 中国地质大学北京100083 古、中生代之交是显生宙地质历史上最重大的转折时期，发生了一系列重大地质事件。例如，全球性 的海退海进、大规模火山活动、地史上规模最大的生物绝灭事件、缺氧事件等。生物绝灭事件使地球上70％ 的陆生脊椎动物和高达90％的海洋生物灭绝，并发生了地史时期已知的惟一一次昆虫大量灭绝11,21。对于 此次生物大灭绝的原因仍然存在广泛争议，其核心问题之一是对生物大灭绝前后的古环境、古气候剧变过 程及其与生物灭绝的关系认识还不够清楚。 中国华南广泛发育二叠一三叠系连续海相沉积剖面，是研究二叠纪一三叠纪之交绝灭事件较为理想的 地区。本文对湖北宜昌峡口剖面和四川广元上寺剖面P／I界线地层进行了系统的环境磁学研究，二者在构 造上位于扬子地块北侧，沉积建造以碳酸盐岩台地为主。其中上寺剖面是1993年二叠一三叠系界线工作 组确定的4个层型候选剖面之一，前人对其的研究较为详实，指出界线层处海生无脊椎动物大规模灭绝、 具有高铱峰和痕量元素地球化学异常、碳氧同位素的多期大幅度负偏、沉积相显著改变等【3l。在磁学方面， 彭元桥等人对上寺剖面进行研究指出磁化率在界线层处 26层 存在增大趋判引。 本文对研究剖面进行间隔2厘米的连续采样，共采集样品808枚，并对样品进行磁化率 x 、非磁滞剩 沉积物磁性矿物含量高于界线下方，而P厂r界线上方样品HIRM的均值是界线下方的14．03倍，说明界线上 方“硬”磁性矿物明显增多。由于上寺剖面生物地层存在滞后性，其P／I界线较其他剖面偏高，本文选取事 含量高于事件层下方。由样品S比值、HIRM随深度的变化曲线得出，上寺剖面2l层至30层下部多数层位 以亚铁磁性矿物为主，部分层位以不完全反铁磁性矿物为主。而30层中上部则以亚铁磁性矿物为主。 上述研究显示早三叠系沉积物中磁性矿物含量显著增高，作者认为这是P厂r之交磁性矿物在各圈层的传 输转化过程发生改变所致，磁性矿物向海洋的传输通量随陆源输入加剧显著增加。中古生代之交陆地生态系 统曾发生剧变【4】。繁盛的植物群大量死亡。对地表的保护作用减弱或消失，地表遭受显著侵蚀、风化作用， 陆源输入增加，进而导致沉积物中磁性矿物含量增加。此外，海平面下降导致物源区增加、喜钙生物大量衰亡 致使的碳酸钙沉积缓慢及磁性矿物稀释作用减弱同样致使沉积物中磁性矿物含量增加，但为辅助因素。 参考文献 crisis：Lifeanddeath DH．The Paleozoic inthe 【1】Erwin great Permian[M]．ColumbiaUniversityPress，1993：1—347． MJ．Whenlife died：the mass nearly extinctionofall 【2】Benton greatest 【3】彭元桥，童金南，等．华南二叠一三叠系界线处的磁化率特征及其对比意义【J】．华南地质与矿产，2002，2：22～28． 【4】戊嘉余，方宗杰．生物大灭绝与复苏一来I匀华南古生代和叠叠纪的证据fM】．合肥：中国科学技术大学出版社，2004：473～1027