华南埃迪卡拉纪陡山沱晚期DOUNCE事件的研究

The DOUNCE (prior to 551Ma) with a nadir of carbon isotope values as low as -14‰ at the top of the Doushantuo Formation represents the most distinct negative carbon isotope excursion in the Ediacaran, potentially resulting from the rapid oxygenation of the Ediacaran atmosphere and ocean that may have triggered the origin as well as the subsequent diversification of animals. However, the primary origin and global synchroneity of this largest carbon isotope anomaly remains under debate as its magnitude presents a challenge to the standard models of Neoproterozoic carbon cycling and oxygenation.In this proposed multidisciplinary study, we intend to elucidate the nature of DOUNCE on the base of detailed investigation of more than ten sections from various sedimentary settings ranging from coastal shallow basin, offshore intra-shelf basin to deepwater slope on the Yangtze platform, through integration of multi-proxy-data from sedimentology, mineralogy, stratigraphy, C/O/S/Sr isotopes, and element geochemistry. The main study focuses on assessing the widespread occurrence, variability, non-diagenetic origin, duration, cause of the DOUNCE event.

埃迪卡拉纪是地质历史上生物演化和环境变化的关键时期。而发生在551Ma之前，大约相当于华南埃迪卡拉系陡山沱组上部的巨大碳同位素负异常事件（DOUNCE）被认为反映了该时期海洋和大气的变化，并与生物演化密切相关。然而这一事件是否代表当时海水原始信息、是否具有全球同时性还存在疑问；如果是全球性事件，那么这一事件的发生机制及其生物环境效应还有待研究。本项目拟通过多学科交叉和国际合作，结合已有古生物学和层序地层学资料，用沉积岩石学、岩石地层学、化学地层学、古环境地球化学等原理和方法，在华南地区近岸浅水盆地-远岸台内盆地-台地边缘斜坡-深水盆地相的十几个代表性剖面上，系统分析DOUNCE事件的广泛性、差异性、原始性，持续时限和发生机制，以及与生物事件之间的时空和因果关系，为DOUNCE事件的合理解释提供科学依据。

埃迪卡拉纪是地质历史上生物演化和环境变化的关键时期。而发生在551Ma之前，大约相当于华南埃迪卡拉系陡山沱组上部的巨大碳同位素负异常事件（DOUNCE）被认为反映了该时期海洋和大气的变化，并与生物演化密切相关。然而这一事件是否代表当时海水原始信息、是否具有全球同时性还存在疑问；如果是全球性事件，那么这一事件的发生机制及其生物环境效应还有待研究。本项目通过对华南地区近岸浅水盆地-远岸台内盆地-台地边缘斜坡-深水盆地相的不同研究剖面开展了详细的对比研究发现：1）DOUNCE事件始于第二个序列顶部，结束于灯影组底部，由下降-负异常低值-回升3个阶段构成；2）其中δ13C曲线在下降和回升阶段表现出的逐步稳定的演化趋势，而且并没随着岩性的变化而改变，δ13C-δ18O的相关关系分析，条带状碳酸盐岩多项地球化学指标分析和高分辨率旋回地层学研究，均表明其未受到后期成岩作用的影响，记录了原始海水信息；3）与全球地层对比发现DOUNCE事件发育在灰岩地层中，下部均见有层序界面，内部短期δ13C正漂移是后期大型滑塌构造和断层造成的，说明与Shuram-Wonoka负异常事件具有相似的演变模式和地层背景；4）DOUNCE事件对应的条带状碳酸盐岩旋回地层中，识别出与米兰科维奇机制相关的短偏心率和岁差周期对应的六级准层序和七级韵律层(1:5)，推算出沉积时限为3.1Ma。此外，在开展DOUNCE事件多项地球化学指标分析的科研背景下，注重实验方法研究与仪器开发利用，组建了元素分析实验室。