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成岩作用对碳酸盐岩无机碳同位素组成的影响：来自华南埃迪卡拉系陡山沱组的证据

14、古生物、古地理与古环境 > 专题1：地球生物学

碳酸盐岩无机碳同位素（δ13Ccarb）广泛地应用于研究碳循环、环境和生物的协同演化以及地层对比等问题。现有的研究对象多为全岩样品，然而岩石学观察表明，碳酸盐岩中常含有代表孔隙水信息的胶结物和受成岩作用改造的颗粒。为了揭示这些成岩作用对原生无机碳同位素的影响，本研究以华南埃迪卡拉系陡山沱组为研究对象，应用分步溶解法测试其中白云石无机碳同位素（δ13Cdolo）。全岩粉末首先与30%磷酸反应2h，然后对残余样品进行δ13Cdolo的分析。该方法能有效地去除样品中的方解石，可用于含白云石颗粒和方解石胶结物的样品的研究。
华南峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组保存有三次显著的无机碳同位素负漂移事件。他们分别是位于盖帽的EN1、位于二段顶部的EN2和三段上部的EN3。对于EN1而言，分步溶解获得的δ13Cdolo和全岩无机碳同位素（δ13Cbulk）并没有显著差异。但是值得注意的是，前人的研究表明在二段底部δ13Cbulk是缓慢波动升高的，但是δ13Cdolo却是快速变正的。在 EN2底部，δ13Cdolo为正值，并且明显高于δ13Cbulk（Δ13Cdolo-bulk = 1.4‰, n = 6），至上部δ13Cdolo降低至-2‰左右，其与δ13Cbulk之间差异变小（Δ13Cdolo-bulk = 0.14‰, n = 3）。对于EN3而言，δ13Cdolo和δ13Cbulk差距较小，表明无机碳同位素受成岩作用影响较小（Δ13Cdolo-bulk = 0.4‰, n = 17）。陡山沱组二段底部和顶部δ13Cdolo和δ13Cbulk的差异显著，这与岩石学的特征匹配。岩石薄片的观察表明陡山沱组二段底部和顶部的岩石中含有较多的亮晶方解石胶结物和被成岩作用改造的方解石颗粒，表明成岩作用对于无机碳同位素具有显著影响。