辽河群高碳同位素正异常碳酸盐岩的发现及其对洛马贡迪-贾图利事件的指示意义  

作　　者：王宏宇 张拴宏[1,2,3] 王森 孔令昊 赵越 张琪琪[1,2] 高森 胡国辉 

机构地区：[1]中国地质科学院地质力学研究所,北京100081 [2]自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室,北京100081 [3]自然资源部深地科学与探测技术实验室,北京100037 [4]中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第9期2878-2897,共20页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(41920104004、U2244213、41725011);中国地质科学院基本科研业务费项目(JKYZD202320)资助。

摘　　要：古元古代大氧化事件导致地球表生环境发生了一系列重大变化,其中2.22Ga(或2.33Ga)至2.06Ga全球性碳酸盐岩无机碳同位素组成长时间、大幅度正漂移(δ^(13)C_(V-PDB)>10‰)事件,即洛马贡迪-贾图利事件(Lomagundi-Jatul Event,LJE),备受国内外学者关注.但除近期在华北克拉通东北部龙岗地块发现的凡河群下部(三岔子群)大迫山组具高δ^(13)C正异常(δ^(13)C_(V-PDB)>10‰)之外,华北克拉通古元古代碳酸盐岩的δ^(13)C正异常漂移幅度通常偏低(δ^(13)C_(V-PDB)<5‰),与全球其他克拉通碳酸盐岩LJE期间强烈δ^(13)C正漂移特征明显不同.为了明确华北克拉通是否存在大规模可靠的LJE沉积记录,分析前人研究中碳同位素组成正漂移幅度低的原因,本文对华北克拉通东部胶-辽-吉带边部辽东鞍山地区辽河群碳酸盐岩地层进行无机碳-氧同位素及全岩主微量元素地球化学分析.研究发现,鞍山地区辽河群高家峪组地层中δ^(13)C_(V-PDB)值为8.6‰~12.4‰,δ^(18)O_(V-SMOW)值为17.9‰~27.4‰(δ^(18)O_(V-PDB)值为-12.6‰~-3.4‰),表明鞍山地区高家峪组地层内保存了可靠的LJE沉积记录;δ^(13)C最强烈正漂移(>10‰)发生在2.15Ga左右.通过剖面对比及全岩地球化学分析,揭示δ^(13)C漂移幅度主要受控于地层层位及沉积时代,原始沉积时期沉积相变化、成岩作用等因素并不会致使δ^(13)C明显降低;后期基性岩床侵入会导致接触带附近碳-氧同位素同步降低,但是δ^(13)C降低幅度不超过3‰.因此,本研究结果发现,在华北克拉通胶-辽-吉带鞍山地区辽河群高家峪组地层中存在有LJE碳同位素组成强烈正漂移的记录,为开展LJE事件的全球对比及成因研究提供了重要依据另外,由于LJE事件的全球准同步性,利用LJE期间碳酸盐岩碳-氧同位素化学地层学结合年代学方法,能够为完善华北古元古代地层对比框架提供新的制约.

关 键 词：洛马贡迪-贾图利事件 大氧化事件 碳-氧同位素 辽河群 海相碳酸盐岩 胶-辽-吉带 华北克拉通 

分 类 号：P588.245[天文地球—岩石学] P597.3[天文地球—地质学] P534.3