オルドス盆地の中原生代吉県系における炭酸塩岩の炭素と酸素の同位体特性とその意義

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14082 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

中原生代オルドス盆地の吉県炭酸塩岩の古環境を炭素・酸素同位体分析、続成環境分析、古塩分濃度と古温度の復元によって研究した。 この結果は、吉県システムの炭酸塩岩が常に地表近くの環境にあり、深く埋もれていないことを示しています。 δ13​​CPDB とδ18OPDB の変動範囲はそれぞれ - 5.75 ～ 1.41 、 - 8.88 ～ - 4.01 の範囲と比較的狭く、研究地域の中原生代の安定した干潟の堆積環境と一致しています。 古塩分 (Z) 値の範囲は 111.7 ～ 127.1、古温度 (T) 値の範囲は 32.7 ～ 57.33 °C であり、調査地域の中原生代には比較的温暖な古気候環境があったことを示しています。 分析の結果、温暖な古気候環境では、炭素と酸素の同位体、Z、T には一定の変動があるものの、その範囲は比較的小さく、中原生代の研究地域の安定した地殻環境をある程度反映していることが示されました。 包括的な研究は、オルドス盆地が中原生代に温暖な気候と安定した地殻環境を持っていたことを示しており、これは北中国ブロックの赤道付近の位置と中原生代の継続的な熱沈下への良い反応である可能性があります。

中原生代は、超大陸の収束と断片化の地質史における重要な段階であり、その間に地球規模の地殻変動現象が起こり、炭素と酸素の同位体に代表される分析手法により、より合理的な分析が可能になります1、2、3、4、5。 20 世紀末、炭素と酸素の同位体法は、原生代の複数の超大陸とスノーボール アースの凝集と断片化の研究に広く使用され、満足のいく結果が得られました 6、7、8、9、10。 炭酸塩岩には堆積環境の特徴に関する多くの情報が含まれており、その中で酸素同位体は古代の海水の温度と塩分濃度を決定することができます11。 炭素同位体組成は、地球規模の炭素循環と大気、海洋、生物圏との相互作用を記録し 12、地球規模または地域の層序相関に広く使用できます 13。 同時に、炭素同位体は海洋循環、海洋生産性、陸ゴミの供給などを反映することができ、古代の海洋環境を研究する可能性をもたらします。 これまで、炭酸塩岩の炭素と酸素の同位体は、地球規模の層序区分と相関関係、さらには古温度、古環境、古気候の復元に広く使用されてきました。

学者たちは、原生代の炭酸塩岩における炭素と酸素の同位体の利用について広範な研究を行ってきた。 Li ら 14 は、燕山盆地の原生代有機物と常成炭酸塩岩の同位体分析を通じて、炭素同位体が海水の増減に伴う生物群集の変化の良い記録となり得ることを示唆した。 Chu et al.15 は、吉県系の原生代炭酸塩岩の炭素同位体特性の体系的な分析を実施し、プロファイル上の 2 つの期間における高い炭素同位体値は、地球規模の 2 つの地殻変動現象に応答している可能性があると提案しました。 Luo ら 16 は、Kuancheng 地域の中原生代の地層を研究し、炭素と酸素の同位体が藻類の発生と海面変動に密接に関連していることを示しました。 原生代および他の古代地層における炭素および酸素同位体法の適用の成功と、炭素および酸素同位体分析法によるさまざまな年代の海洋炭酸塩岩の分析は、それらが古代の環境を復元する効果的な手段となり得ることを示しています。 20、21。