上扬子二叠系－三叠系之交深水相海水Mo同位素组成及对缺氧事件的指示

Mo同位素组成近年来被证明是指示氧化还原状态的有效示踪剂，本项目将建立广西东攀深水相二叠系－三叠系之交连续剖面的Mo同位素、氧化还原敏感元素随时间演化曲线，探讨Mo同位素、生物标志物和自生Mo之间的相关性。补充相对浅水相宜昌兴山峡口剖面P/T"事件层"附近灰黑色页岩的Mo同位素和氧化还原敏感元素富集特征，探讨不同沉积相（深水相和浅水相）二叠系－三叠系生物危机期间保存下来的同位素和微量元素信息的差异。利用已有的Mo同位素模型，对缺氧事件中有机碳埋藏量的变化规律进行研究，加深对二叠系－三叠系（P/T）之交环境突变过程中古海洋性质的认识。

本研究对华南二叠系－三叠系(P/Tr)之交不同沉积相（代表斜坡相的鄂西峡口剖面，恩施天桥和甘溪剖面和代表深水盆地相剖面贵州新民剖面，四川广元上寺剖面等）进行了逐层采样，共采集样品1000多件，同时收集了浙江煤山（P/Tr）界限层附近的泥灰岩样品，并对以上样品的Mo同位素、微量元素和主量元素进行了分析。已完成的数据表明，不同的沉积相（台地、斜坡和盆地相）具有相似的δ98/95Mo演化规律，表现为长兴期具有相对偏重的δ98/95Mo，随后逐渐有偏轻的变化趋势，伴随着短暂的波动后，在P/Tr界限附近具有偏轻的δ98/95Mo 组成。此外，长兴期自生Mo明显富集，U/Mo比值相对较小，也许与同期大规律海侵并达到最大有一定的关联。长兴期后自生Mo的富集程度逐渐降低，δ98/95Mo有逐渐偏轻的变化趋势，表明环境发生了明显的变化并伴随绝灭事件的发生。华南P/Tr之交不同沉积相的δ98/95Mo和氧化还原敏感指标在空间上有相似的演化趋势，但是振荡的幅度有一定的差异，可能与区域沉积环境差异有关，如碎屑物质的风化剥蚀对海水成分的响应程度不同。华南晚二叠世不同沉积相剖面（峡口，安顺，新民）存在的火山灰层与绝灭层有明显的对应关系，表现为有机碳同位素的负漂，表明同期海洋生态环境有明显的变化，包括海洋初级产生力的急剧降低（多种生产力指标）、沉积环境从厌氧到氧化环境的转化（黄铁矿分布特征）、潮湿环境导致风化强度的增强等，与δ98/95Mo演化趋势有一定的对应关系。对比了奥陶纪－志留纪之交和二叠系－三叠系(P/Tr)之交两次绝灭事件记录的Mo同位素组成，结合氧化还原敏感元素数据分析，发现在晚奥陶世－早志留世之交古海水的δ98/95Mo在0.5～1.0‰之间变化，而在Hirnantian 期存在一次明显的氧化事件。上寺剖面晚二叠世大隆组硅泥质岩具有较高的U/Mo比值，表明晚二叠世也处于一个相对厌氧的环境，部分缺氧－滞留环境的δ98/95Mo接近海水的同位素组成，表明晚二叠世的古海洋并不是完全缺氧，缺氧事件仅发生在晚二叠世晚期。