太原东山含煤地层中腕足动物与氧碳同位素组成.pdf

·6·煤田地质与勘振1997年12月太原东山含煤地层中腕足氧碳同位素组成。|{4皇坚笪望壁一(中国矿业大学资环学院徐州221。。8)摘要通过对太原东山晚古生代含煤地层中腕足动物壳体的d”C、O值研究,揭示了腕足动物占C值和z(相对古盐度)值的关系,。C值和z值作为环境参数与相应腕足动物群落定性解释的生存介质条件相吻合,从而大大提高了腕足动物群落分析的重要性进一步研究大区域内腕足动物群落生态,对聚煤盆地演化史的分析有重要的价值笙干/关键词堕墨楚璺堡童墨璺生盍聚煤盆地晚古生代太原东山‘,地层层序清楚,是研究华北地台区段代地层的理想地区之一。这套地层中的碳酸盐岩作为沉积格架,常常是煤层的直接或间接顶板,其中含有丰富的多门类海相动物化石,为含煤地层的划分对比,特别是主要煤层的区域性精确对比提供了可靠的依据。腕足动物是含煤地层中常见的海相动物,在地质历史发展过程中具有双重作用,一方面反映在动物群的演化发展上,类群更替,阶段性序列变化成为地层划分对比的主要生物依据之一口;另一方面,腕足动物对环境的反应敏感,是环境变化的标志之一,与环境介质关系密切。因此,研究含煤地层中腕足动物与生存介质的关系无疑对探讨腕足动物的系统演化与发展、聚煤盆地的沉积环境演替有重要意义。近些年,碳酸盐岩氧碳同位素研究在岩相古地理分析中被日渐重视,其中主要表现在利用。C、0值确定古盐度、古水温_5l,用。C、80的垂向序列变化确定水体的深浅变化等。人们知道,地史时期的腕足动物与周围介质处于一种动态平衡系统中方能生存发展,一旦平衡被打破,新的适应种群将出现并得以完善起来。腕足动物化石壳体矿物相为纯方解石,若干化石标本经电镜扫描证实,其稳定同位素组成对当时水体的古盐度和古温度的确定比成分复杂的围岩要准确的多。基于这种考虑,笔者在研究华北地台腕足动物群时,有针对性地对太原东山煤系剖面的碳酸盐岩层腕足动物化石进行了稳定同位素样品采集,力求分析腕足动物类群的变化与古环境参数之间的关系,从而充分发挥腕足动物在聚煤盆地分析中的作用。2地层层序及采样层简介田师傅组、本溪组和太原组(山西组暂不列本文之中)是一套典型的海陆交互相沉积,分布广泛,在研究区厚达1O6m。其中,田师傅组是指奥陶纪灰岩面至最低一层海相灰岩底之间的沉积,由一套铁铝岩、灰色砂泥岩组成,偶夹煤线,不含典型的海相石灰岩层,~;本溪组指从第一层海相灰岩底至K砂岩底之间的沉积,厚20~25m,由一套砂岩、泥页岩、不稳定灰岩和薄煤层组成,属泻湖潮坪相沉积,灰岩层数I~5层,仅上部1~2层较为稳定(相当于畔沟灰岩),含有较为丰富的腕足动物化石;,与本溪组相比,厚度大,,由一套砂岩、泥岩、灰岩、煤层组成,旋回清楚,属于三角洲潮坪沉积在太原组中,石灰岩4~5层,自下而上为:涧道沟灰∥与物尸动维普资讯范炳恒,何锡麟:太原东山含煤地层中腕足动物与氧碳同位素组成‘7‘岩、南窑沟灰岩、关门沟灰岩、石齐凹灰岩和瓜地淘灰岩。除南窑沟灰岩薄且局部相变为黄色钙质泥岩外,其余4层分布稳定,均吉有丰富的腕足动物化石。野外工作中发现,不同灰