第八届青年地学论坛

埃迪卡拉纪是地球系统演化的重要转折期，在此期间地表多个圈层发生显著变化，比如真核多细胞藻类的辐射、海洋化学结构的重组以及大气氧含量的增加。前人研究认为雪球地球结束后紧接着发生了深部海洋的氧化，导致陡山沱组二段黄铁矿的硫同位素值负偏和氧化还原敏感元素富集。然而，随着黄铁矿硫同位素研究的深入，逐渐认识到其硫同位素不仅受到氧化还原条件的控制，还受区域沉积因素影响，比如沉积速率等。因此，基于黄铁矿的硫同位素示踪埃迪卡拉纪早期的深部海洋氧化，须对黄铁矿硫同位素的区域控制因素进行深入研究。基于此，我们对贵州东部江口县的岑瓢口剖面陡山沱组（斜坡相）进行了高精度的黄铁矿形态学及硫同位素分析，并结合有机碳同位素及氮同位素分析，综合研究埃迪卡拉纪早期斜坡环境海洋氧化还原状态。黄铁矿形态学分析显示，岑瓢口剖面陡山沱组黄铁矿包括自型-半自型晶和草莓状黄铁矿两种，其中可见草莓状黄铁矿纹层。自陡山沱底部至上部，草莓状黄铁矿含量逐渐减少，且粒径逐渐增大（由底部的5-7μm到上部的10-11μm），自型-半自型黄铁矿逐渐增多（占比由底部的12.6%升高至上部的73%）。黄铁矿硫同位素δ34Spyrite值则呈现较大的变化范围：由3.8‰至37.3‰，在陡山沱组中下部以频繁震荡的高值为主要特征，在上部则出现降低趋势。黄铁矿的含量则在底部最高，中上部含量降低。有机碳同位素δ13Corg值在下部稳定，向上部逐渐变重，与黄铁矿硫同位素变化趋势呈现一定的反相关性。氮同位素δ15N值为-2.7‰至+2.2‰。上述数据显著不同于斜坡相贵州五河剖面，在陡山沱组底部并不存在显著的黄铁矿硫同位素负偏现象，相反相对高值可能代表了黔东地区斜坡环境仍然存在普遍缺氧现象。陡山沱组上部呈现黄铁矿硫同位素降低，可能是岩相变化产生的沉积速率降低导致的，并非氧化还原的变化导致的。在低的沉积速率情况下，孔隙水内的微生物硫酸盐还原反应更容易形成低硫同位素的黄铁矿。同时，低沉积速率也有利于有机质的降解，从而导致了有机碳同位素与黄铁矿硫同位素呈现一定的反相关。氮同位素的证据也支持了这种解释。陡山沱组整体较低的δ15N值，特别是顶部黄铁矿硫同位素较低时，伴随氮同位素降低至-2.7‰，可能代表了固氮作用的加强。综上，黔东地区斜坡相斜坡相陡山沱组以缺氧环境为主，并不存在深部海洋的氧化。该研究表明陡山沱期深部海洋的脉冲式氧化可能是区域性，而非全球性事件。

草莓状黄铁矿,黄铁矿的硫同位素,有机碳和有机氮同位素,陡山沱组,缺氧