米仓山-汉南隆起牛蹄塘组页岩稳定碳同位素组成及其意义

摘要

利用牛蹄塘组暗色泥页岩样品进行有机碳同位素(δ13Corg)、无机碳同位素(δ13Ccarb)、氧同位素(δ18O)、总有机碳(TOC)、微量元素测定,分析米仓山-汉南隆起区早寒武世古海洋环境及其与页岩有机质生产的关系.基于原始海洋巨大溶解有机碳库(DOC)和海洋分层理论,结合不同古海洋微生物种属碳分馏特征,描述米仓山-汉南隆起区早寒武世古海洋环境和有机质生产模式.结果 表明:研究区牛蹄塘组页岩中获取的碳氧同位素具有良好的原始性,对研究区古海洋环境具有良好的指示意义;δ13Corg明显富集轻碳同位素(12C)显示强烈的负异常,分布在-34.032‰～-29.537‰,属于L型无定形有机质,且更富集轻碳同位素;δ13Ccarb明显富集重碳同位素(13C),分布在-1.21‰ ～3.64‰;氧同位素δ18O分布在-8.94‰～-3.5‰;研究区南北部碳氧同位素空间分布具有差异性,与南部西河乡剖面相比,北部宁强铁锁关和两河村剖面的碳同位素具较高的δ13Corg,偏正的δ13C carb和高的δ13Ccarb-org,且δ13Ccarb与δ13Corg呈明显的解耦关系而与δ13Ccarb-org线性相关;牛蹄塘组页岩碳氧同位素组成取决于海侵过程中藻类、化能自养、甲烷细菌、甲烷氧化菌等特殊的古海洋微生物种属分布或活动强度与上升洋流、海洋分层的有机结合.