川西北绵竹汉旺地区卡尼期气候事件关键沉积层响应

摘要

晚三叠世的卡尼期气候事件是继晚二叠世末地质事件之后又一全球显著的气候事件之一，在中国的川西北绵竹汉旺地区、贵州、云南等地被等时的识别出来。卡尼阶在川西北青岩沟和观音崖剖面上沉积序列自下到上表现为鲕粒灰岩-生屑灰岩-海绵礁灰岩-凝灰岩-黑色页岩-粉砂岩的变化，展现出从碳酸盐岩到碎屑岩的岩性变化，这一变化是卡尼期气候事件碳酸盐岩生产力下降，陆源碎屑物质增多的证据，凝灰岩薄层也展现了该时期火山活动的迹象。
　　本文通过对川西北绵竹汉旺地区的观音崖、青岩沟剖面实地野外勘察、采样、室内薄片和古生物化石鉴定以及地球化学分析测试，对观音岩和青岩沟剖面的关键沉积层分别进行了标定，观音崖剖面从海绵礁灰岩到黑色页岩为关键沉积层，青岩沟剖面从古喀斯特面开始到凝灰岩之上的黑色页岩沉积为关键沉积层。根据岩石学特征、古生物学沉积特征等资料，并且将卡尼期气候事件分为卡尼期气候事件发生前、卡尼期气候事件发生时、卡尼期气候事件发生后三个阶段，通过分析发现卡尼期气候事件沉积环境展现出从早期的内缓坡鲕粒滩-中缓坡生屑滩-外缓坡浅滩到中期浅水陆棚环境到晚期的滨海—潮坪环境的变化，这一时期沉积环境不断变化，与海平面不断变化、板块构造运动等方面有着必然的联系。通过对卡尼期岩性突变转面上的黄褐色凝灰岩进行锆石U-Pb同位素测试，计算出黄褐色凝灰岩中锆石的加权平均年龄为233.2±4.9Ma，并根据2012年全球地层年代表中划分卡尼阶的年龄为228.4～237Ma，表明该凝灰岩层处于中晚卡尼期，并结合在两个实测剖面中发现和鉴定的菊石和牙形石资料，表明样品发现的地层处于卡尼期中到晚期，由此笔者推出卡尼期气候事件在233.2±4.9Ma附近的中晚卡尼期发生。通过结合前人对全球性卡尼期气候事件成因的分析和总结，笔者针对川西北地区的卡尼期气候事件的成因进行了研究，其中海绵礁的灭绝以及黑色页岩的大套沉积是对卡尼期气候中缺氧海水以及潮湿环境的具体响应，海绵礁的灭绝、凝灰岩层的出现、黑色页岩的大套沉积展现出在板块构造运动、Wrangellia大火成岩省喷发、全球气候环境变化甚至海平面的动荡等一系列因素共同作用下，引发导致卡尼期气候事件在东特提斯地区爆发。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 研究区最新进展

1．3 研究思路及研究内容

1．3．1 研究思路及技术路线

1．3．2 主要研究内容

1．4 工作安排及工作量

1．4．1 设计工作量及完成情况

1．4．2 工作量安排

第2章 地质背景

2．1 构造地质演化

2．1．1 板块构造演化

2．1．2 区域演化

2．2 古气候背景

2．3 沉积环境特征

第3章 研究区域典型剖面

3．1 汉旺观音崖剖面

3．2 汉旺青岩沟剖面

3．3 川西北卡尼阶综述

第4章 卡尼期气候事件关键沉积层沉积环境演化

4．1 研究区关键沉积层

4．2 卡尼期气候事件前沉积特征

4．2．1 鲕粒灰岩

4．2．2 生屑灰岩

4．2．3 海绵礁灰岩

4．3 卡尼期气候事件发生时沉积特征

4．3．1 凝灰岩层

4．3．2 黑色钙质页岩

4．4 卡尼期气候事件后沉积特征

第5章 卡尼期气候事件发生时间分析

5．1 凝灰岩U-Pb同位素测年

5．1．1 样品及分析方法

5．1．2 分析结果

5．1．3 锆石U-Pb同位素测年

5．2 事件发生时间探讨

5．2．1 菊石、双壳等化石鉴定

5．2．2 牙形石

5．2．3 事件发生时间探讨

第6章 卡尼期气候事件成因探讨

6．1 卡尼期气候事件成因

6．1．1 季风引发卡尼期气候事件

6．1．2 构造运动间接促成卡尼期气候事件

6．1．3 多因素结合共同导致卡尼期气候事件发生

6．2 多因素共同作用过程

6．2．1 板块运动作用

6．2．2 气候作用

6．2．3 多因素共同作用

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果