華南埃迪卡拉系陡山沱組上部的DOUNCE事件(Doushantuo negative carbon isotope excursion)是地質(zhì)歷史時期規(guī)模最大的一次δ13C負異常事件,并被認為是地球繼元古代早期之后的第二次大氣氧快速增加的結(jié)果。目前,關(guān)于這一事件的研究是埃迪卡拉系研究最受關(guān)注的焦點之一。急需回答的問題包括:1)這一事件的全球性和在不同地區(qū)地層中的表現(xiàn)差異,2)這一事件的開始和結(jié)束的時間是否一致,持續(xù)時間是否相同,3)這一事件的性質(zhì)和發(fā)生機制,以及4)它與生物演化之間的關(guān)系如何?
近期,中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所呂苗博士、朱茂炎研究員等在我國華南地區(qū)開展了埃迪卡拉系碳酸鹽巖沉積地層的高分辨率碳氧同位素研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),DOUNCE事件廣泛分布于華南地區(qū)近岸淺水盆地-遠岸臺內(nèi)盆地-臺地邊緣斜坡-深水盆地相區(qū),始于陡山沱組第二個序列的頂部,結(jié)束于燈影組底部。它在不同剖面上所表現(xiàn)出的演化差異是沉積相橫向變化造成的,其主體部分的缺失則歸因于對應地層的缺失。DOUNCE事件的下降階段和回升階段所經(jīng)歷的時限較短,跨越的地層厚度較小,負異常低值區(qū)則與層序界面之上的海侵體系域和凝縮段地層相對應,經(jīng)歷的時限長,跨越的地層厚度較大。
進一步,DOUNCE事件的δ13C變化曲線在下降和回升階段表現(xiàn)出的逐步且穩(wěn)定的演化趨勢,并且這種演化趨勢并沒有隨著巖性的變化而改變,同時DOUNCE事件的δ13C-δ18O之間是非相關(guān)關(guān)系,表明華南不同相區(qū)陡山沱組碳酸鹽巖的δ13C組成沒有受到后期成巖作用的影響,保留了原始海水的碳同位素組成。野外觀察和沉積巖相分析發(fā)現(xiàn),DOUNCE事件通常發(fā)育在灰?guī)r地層中,其下部均見有層序界面,而以前報道的內(nèi)部短期δ13C正漂移則是后期大型滑塌構(gòu)造和斷層造成的,均說明DOUNCE事件與Shuram-Wonoka負異常事件具有相似的δ13C演變模式和地層背景。
該研究為論證DOUNCE事件為一次全球性的地質(zhì)事件而非局部的環(huán)境地質(zhì)事件提供了有力證據(jù),同時表明DOUNCE事件與埃迪卡拉紀后生動物演化密切相關(guān)。
研究成果發(fā)表在2013年最新出版的《前寒武紀研究》(Precambrian Research)雜志上。
論文信息:Lu, M., Zhu, M., Zhang, J., Shields, G., Li, G., Zhao, F., Zhao, X., Zhao, M.,. 2013. The DOUNCE event at the top of the Ediacaran Doushantuo Formation, South China: Broad stratigraphic occurrence and non-diagenetic origin. Precambrian Research 225: 86-109.
