华南中三叠统碳酸盐岩海底胶结扇的古环境意义

The Lower Triassic microbialite, stromatolite and carbonate seafloor fan precipitates, was taken as the key sedimentary evidences, for the devastated marine ecosystem and unusual carbonate factory mechanism in the aftermath of the Permian-Triassic mass extinction. However, latest reports of the Middle Triassic carbonate seafloor fan precipitates from South China, are against the other Middle Triassic recovered biotic and environmental proxies, leading to the reconsideration of its formation processes and paleoenvironmental significances. Here we plan to investigate the distribution of the Middle Triassic carbonate seafloor fan precipitates in South China, and conduct a synthetic study of the available Middle Triassic carbonate seafloor fan precipitates from Qingyan and Bianyang areas. Integrated sedimentological and petrological as well as geochemical approach, are designed to analyse its formation mechanism and diagenesis processes, to recover its paleoenvironmental implications and reconstruct the paleoenvironmental conditions as well as carbonate factory mechanism of Middle Triassic, with the sedimentary respective.

早三叠统的微生物岩、叠层石和碳酸盐岩海底胶结扇，被认为是古、中生代之交生物灭绝后异常生物和环境下形成的异常沉积物，是海洋生态系异常的重要沉积学证据，也是分层海洋状态下特殊碳酸盐库作用机制的标志性沉积物。但是，近年来，在华南发现有多处中三叠统碳酸盐岩海底胶结扇沉积，与其他证明中三叠世生物和环境已经恢复的指标相左。因此研究华南中三叠统的海底胶结扇的成因和古环境意义，对揭示古海洋特殊的碳酸盐库演变、探讨中三叠世古海洋环境条件十分重要。本项目拟在中三叠统海底胶结扇在华南的分布范围进行详细调查的基础上，针对青岩和边阳地区的中三叠统中的碳酸盐岩海底胶结扇进行沉积学、岩石学和地球化学综合研究，系统分析其成因和成岩作用，揭示其古环境意义，进而从沉积物角度，探讨生态系重建过程中关键时期的古环境条件和碳酸盐库演变规律。

早-中三叠世之交，是二叠纪末生物灭绝后生态系复苏的关键时期。重建当时的古海洋环境条件，能够对揭示生物复苏的原因提供重要线索和证据。碳酸盐岩海底胶结扇，作为一种显生宙不太常见的异常沉积物，是特殊古海水条件下的特殊矿物沉积结构。本项目对华南的多条下-中三叠统界线剖面进行了大范围的野外调查，查明了在之前在贵州青岩剖面的海底胶结扇实际上是钙质岩脉中的放射状矿物结构，板庚剖面的文石假晶扇生长在岩屑孔隙之中，这些都说明他们并非原始海洋沉积产物。但是，我们在广西幼平剖面和西藏修康剖面都发现了下三叠统顶部的水平成层的碳酸盐岩胶结扇，他们大多都发育在碳酸盐岩自然层面的底部，垂直向上生长、带有轻微或者中等的放射状结构，有少量发育在软体动物壳上、垂直于壳面生长。通过系统的室内沉积微相和电子扫描显微镜微观观察，以及碳氧同位素测试等，发现这些胶结扇应该没有经历太强的成岩作用，矿物和元素组成都和基质比较接近。通过利用草莓状黄铁矿等指标，发现无论是广西太平剖面的三叠系最底部、还是西藏下三叠统顶部的的海底胶结扇，都发生在贫氧（非硫化缺氧）的环境条件下，其形成过程可能受到了浅水海水氧化或者深水浊流作用的影响。