论文摘要
大洋缺氧事件最早由Schlanger和Jenkyns于1976年提出,用来解释白垩纪黑色页岩的成因,后续的研究表明这一事件可能是地球古海洋演化过程中的普遍现象,但现有的研究多来自海洋沉积物,缺乏陆相沉积物的记录,严重制约着对白垩纪全球碳循环及气候变化的全面认识。本文通过对我国西北地区六盘山盆地下白垩统六盘山群中部黑色页岩段岩石地球化学和同位素地球化学测量,探讨了陆地系统对大洋缺氧事件的响应,对认识白垩纪全球碳循环、气候变化及在陆地-海洋-大气圈层之间的相互作用具有重要意义。六盘山群中部黑色页岩段厚约120米,主要由泥岩、灰岩夹页岩层组成,页岩层发育12层,厚度0.7-6.6米,新鲜面呈浅-灰黑色、灰棕色和浅灰黄绿色。岩石常量元素相对全球平均页岩富集MgO、CaO及Na2O, SiO2/Al2O3比值平均为3.58；微量元素相对全球平均页岩富集S, As, Bi, Cr, Cs, Mo, Ni, Sr, U和W等,Sr/Ba平均值为0.93,Sr/Cu平均值为26.06,w （V）/w （V+Ni）值平均为0.83,δU平均值为1.11,w（Ce）/w（La）平均值为2.58。综合分析表明黑色页岩属流域内风化碎屑输入湖泊深层缺氧环境而成,沉积时湖泊为淡水环境、气候较热。全岩总有机质、碳酸钙含量及碳酸盐岩碳、氧同位素和有机质碳同位素测量发现,页岩段有机质含量高（1.6%）、碳酸钙含量低（平均21%）。碳酸盐岩碳同位素（-10.396‰～2.649‰）、有机质碳同位素（-33.756‰～-22.112‰）变化趋势基本一致。按照碳同位素值降低-升高变化特征,曲线可分为12个阶段（编号C1-C12）,并在C3、C5、C10和C12段同位素值出现明显的负偏,指示发生了4次明显的偏移事件。同位素变化特征表明六盘山群沉积物有机质可能主要来源于陆生植物的输入或/和水生漂浮植物,全岩碳酸盐碳来源于湖泊中大气CO2在湖水中的溶解和流域来源有机质的分解两部分。六盘山黑色页岩与典型缺氧事件黑色页岩微量元素含量及变化趋势基本一致,页岩层组合与法国Vocontian盆地同时间段页岩层组成类似,时间上大致一致,二者都具明显的碳同位偏移,六盘山群碳偏移段C3、C5、C10和C12分别可与OAE1b Jacob、Kilian、Paquier和Leenhardt事件层对应,说明六盘山群中段的黑色页岩层及碳同位素偏移事件是OAE1b缺氧事件在六盘山地区的响应,反映该期事件是一次影响到了陆地和海洋的全球性事件。
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