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

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中文摘要：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(δ13CV-PDB＞10‰)事件,即洛马贡迪-贾图利事件(Lomagundi-Jatuli 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δ13C正异常(δ13CV-PDB＞10‰)之外,华北克拉通古元古代碳酸盐岩的δ13C正异常漂移幅度通常偏低(δ13CV-PDB＜5‰),与全球其他克拉通碳酸盐岩LJE期间强烈δ13C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δ13CV-PDB值为8.6‰～12.4‰,δ18OV-SMOW值为17.9‰～27.4‰(δ18OV-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;δ13C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δ13C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δ13C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δ13C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.

外文标题：Identification of carbonates with high positive carbon isotope excursion from the Liaohe Group in the northeastern North China Craton and implications for the Lomagundi-Jatuli Event

作者：

王宏宇、张拴宏、王森、孔令昊、赵越、张琪琪、高森、胡国辉

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作者单位：

中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081

自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室,北京 100081

自然资源部深地科学与探测技术实验室,北京 100037

中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083

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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

基金：

国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目中国地质科学院基本科研业务费项目

项目编号：

41920104004U224421341725011JKYZD202320

出版年：

2024

DOI：

10.1360/SSTe-2023-0267

中国科学(地球科学)

中国科学院

中国科学(地球科学)

CSTPCD北大核心

影响因子：1.828

ISSN：1674-7240

年,卷(期)：2024.54(9)