【摘 要】
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寒武纪苗岭世与芙蓉世之交的碳同位素正漂移SPICE事件,是显生宙全球碳循环的一次较大波动（其正漂幅度可达～5‰）,在全球各大陆均有相关报道和研究。与之同时发生的是德雷斯巴奇阶（Dresbachian）生物灭绝事件,导致约40%的海洋生物灭绝,是早期寒武纪生命演化进程中较为严重的一次灭绝事件。大量研究认为SPICE事件是由有机碳大量埋藏导致,并伴随着显著的海洋缺氧和硫化,这也很可能是导致德雷斯巴奇阶
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（41972108）；
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寒武纪苗岭世与芙蓉世之交的碳同位素正漂移SPICE事件,是显生宙全球碳循环的一次较大波动（其正漂幅度可达～5‰）,在全球各大陆均有相关报道和研究。与之同时发生的是德雷斯巴奇阶（Dresbachian）生物灭绝事件,导致约40%的海洋生物灭绝,是早期寒武纪生命演化进程中较为严重的一次灭绝事件。大量研究认为SPICE事件是由有机碳大量埋藏导致,并伴随着显著的海洋缺氧和硫化,这也很可能是导致德雷斯巴奇阶生物灭绝事件的主要原因。但近期的一些研究显示SPICE事件的等时性与漂移幅度可能与沉积过程、水体深度密切相关,SPICE在全球不同区域的同步性和强度可能存在争议。华北台地寒武纪晚期属于典型的浅海碳酸盐岩台地,出露多条中上寒武统的露头剖面,但对SPICE的研究仅在有个别报道。为了分析SPICE的区域性空间变化特征,本文对华北台地东部由南至北的安徽宿州夹沟剖面、山东济宁两城剖面、山东济南陈沟湾剖面、北京西山下苇甸剖面和辽宁复洲湾白家山及沙山剖面进行了古生物地层学、沉积学和同位素地球化学研究。相对于辽宁地区寒武纪苗岭世晚期到芙蓉世早期完整的三叶虫化石带,山东地区因海平面下降发生暴露侵蚀现象而出现沉积间断,缺少三叶虫Prochuangjia化石带和Chuangia化石带下部。研究区崮山组上部和炒米店组下部主要岩相有页岩相、灰岩与泥灰岩互层相、薄板状泥晶灰岩相、生物扰动颗粒质泥晶灰岩相、生物碎屑泥质颗粒灰岩相、交错层理鲕粒灰岩相、生物碎屑亮晶颗粒灰岩相、竹叶状灰岩相及微生物岩相。并据此建立4个相组合:以页岩为主的相组合、薄层石灰岩相组合、颗粒岩相组合和微生物岩相组合,分别代表了深缓坡至陆棚相、浅缓坡相、鲕粒滩相和生物礁相沉积环境。沉积相分析表明寒武纪苗岭统和芙蓉统可划分为两个三级层序,苗岭世晚期海平面下降,随后在芙蓉世早期又快速抬升。在研究区六个剖面采集并测试得到514个碳酸盐岩δ13C数据,数据显示SPICE在所有研究的剖面中均存在,但在持续时间和强度方面显示出不同的特征。在山东西部的三个剖面济南陈沟湾剖面和万粮峪剖面、济宁两城剖面中,δ13C突然从约1.5‰增加到3.5‰,最大值仅出现在一个薄层（0.5-1.2米厚）的海侵滞后沉积物中（生物碎屑颗粒灰岩）。相反,辽宁复洲湾地区白家山和沙山剖面（约20米厚）的地层中,δ13C记录从约1.5‰逐渐增加到最大值4.7‰。然而,北京地区下苇甸剖面（约10米厚）的地层中,δ13C记录从0‰逐渐增加到最大值1.5‰,沉积相分析和三叶虫化石带对比都表明,华北台地SPICE的空间变化具有区域性特征,山东地区的δ13C突变很可能是由于山东段海平面下降时的侵蚀和未沉积造成的沉积记录（δ13C值较高）的缺失所致,在SaukⅢ侵蚀之前,在Laurentian盆地可能发生了一次沉积间断。与其他地区相比,北京地区的δ18O数据相对较负,说明北京地区该岩层的成岩蚀变作用较强,从而可能导致了 δ13C最大值较其他地方低。同时岩相分析表明SPICE并非与岩相单独相关的,而是与岩相独立的。华北台地东部多个剖面的综合研究表明,SPICE事件在全球不同区域的同步性和强度等时空区域特征是与沉积过程、海平面变化密切相关的。为了更好地了解SPICE事件,需要对沉积学,古生物地层学和沉积地球化学进行更高分辨率的综合研究。
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