新元古代南华盆地Sturtian冰川沉积物中碳同位素负偏及其地质意义OA北大核心CSTPCD

【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】以黔东松桃地区高地ZK2115钻孔为研究对象,对铁丝坳组进行高分辨率的有机碳和无机碳同位素(δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org))测试分析。【结果】铁丝坳组δ^(13)C_(carb)值介于-9.29‰~-3.37‰(平均值为-7.24‰),具有明显的负偏,δ^(13)C_(org)值介于-33.63‰~-23.35‰(平均值为-29.29‰)。此外,δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org)具有明显的正相关关系,表明地层中的无机碳同位素组成不受成岩作用的影响,δ^(13)C_(carb)代表了Sturtian冰期期间南华盆地中溶解无机碳(Dissolved Inorganic Carbon,DIC)库的碳同位素组成,并且地层中的有机质主要是通过光合作用形成的,有机质中固定的碳主要来源于海水中的DIC库。【结论】结合已发表的铁丝坳组总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)数据(平均值为0.2%),这意味着在冰期这种极端气候条件下,光合作用虽然仍在进行,但是其速率比较缓慢,产生有机质的量相对较少。对Sturtian冰期沉积物中碳同位素组成的研究,有助于进一步探讨冰期的碳循环过程,同时也为深入理解极端气候条件下的古海洋环境及生物地球化学循环提供依据。