Carbon and Oxygen Isotope Variations of Devonian Seawater: Isotopic Records from Brachiopod Shell
泥盆纪海水的碳、氧同位素变化——来自腕足化石的同位素记录

生物壳体中的碳、氧同位素一直被用来反演地质历史时期海水同位素组成。具有较强抵抗成岩后生作用(低镁方解石)的腕足化石，分布广泛，被认为是反演古生代海水同位素的理想样品之一。本文通过对四川龙门山泥盆纪保存完好的腕足化石碳、氧同位素的提取，建立该时期海水同位素变化曲线，并对其控制因素进行探讨。研究显示：碳同位素组成在~2‰~+2‰(PDB下同)之间变化。其间经历3个旋回，其相对高值分别对应龙门山地区其中3个成礁期。同时因海平面变化不同，碳同位素表现出正偏幅度的不同。表明生物生长以及海平面变化共同控制着海水碳同位素组成，且生物生长对其影响较大。氧同位素组成在4‰~ -10‰之间变化。在埃姆斯阶对应的甘溪组、谢家湾组以及二台子组时期，氧同位素从-10‰逐渐升高到-6‰。但相对于世界其他地区该时期氧同位素偏低-2‰~ -4‰。可能原因是早期处于封闭海洋环境的平驿铺群时期，淡水注入造成海水氧同位素严重偏负。埃姆斯阶全球海平面上升，广海海水同化作用，氧同位素不断上升。从养马坝至小岭坡组时段内，氧同位素在-4‰~ -6‰之间变化，同世界其他地区相当。其幅度变化表明：温度可能是其控制因素。