基于有机物质分析和地球化学研究的古湖沼学:阿根廷门多萨省库亚纳盆地的圣克拉拉阿巴霍组(三叠纪)

《Journal of South American Earth Sciences》:Paleolimnology based on organic matter analysis and geochemical studies: Santa Clara Abajo Formation (Triassic), Cuyana Basin, Mendoza, Argentina

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.5

编辑推荐:

  本文对阿根廷Cuana盆地中三叠世Santa Clara Abajo Formation有机富泥岩进行多方法综合研究,揭示有机质类型以无定形为主,热成熟度早期成熟,XRF显示还原环境,XRD矿物分析表明变质岩碎屑来源,环境变化影响有机质保存与植被发育,为盆地其他单元对比提供依据。

  
Federico Siderac | Georgina Erra | Marcos Comerio | Fernando Larriestra | Cecilia Andrea Benavente
阿根廷拉普拉塔国立大学自然科学学院及博物馆古植物学系。地址:Paseo del Bosque s/n, La Plata

摘要:

本文对来自阿根廷库亚纳盆地中三叠统Santa Clara Abajo组的富含有机物的湖泊泥岩进行了综合研究。研究了五个湖泊沉积层(LI 1–LI 5),包括湖岸和湖中心相,采用了花粉相分析、有机地球化学(Rock-Eval热解法)、X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)技术。
花粉相分析显示,非晶态有机物(AOM)占主导地位,植物碎屑和降解后的花粉形态也有一定比例,它们被分为两类:A型花粉相(LI 1–3和LI 5)和B型花粉相(LI 4)。虽然未发现可识别的藻类花粉形态,但Rock-Eval数据表明存在I–II–II/III型干酪根,其氢指数(HI)值存在差异,这表明有大量的藻类或细菌参与沉积过程。热成熟度被判定为早期成熟(Tmax 439–445 °C)。XRF数据表明某些元素(V、U、Mo、Fe、S)富集,V/(V+Ni)比值升高,暗示主要处于缺氧环境。矿物学特征(XRD)显示存在高结晶度的伊利石和绿泥石,以及长石和少量方解石,表明沉积物来自变质岩和火山碎屑。非晶态有机物的结构变化及地球化学特征表明其来源复杂,可能包含富含脂质的藻类或微生物前体。
根据先前的埋藏学分析推断的热条件,结合沉积相和有机物组成,温暖稳定的环境(分层的水体)有利于有机物保存和植物多样性的增加,而寒冷或波动的环境则限制了植被生长。此外,地球化学指标(HI、TOC、干酪根类型)表明这些湖泊系统处于过满状态。这些发现为早期的沉积学解释提供了补充,并与其他库亚纳盆地同期沉积单元具有相似性。

章节摘录

引言

湖泊系统是保存气候、岩石学、构造变化以及陆地和水生生物演变的天然档案(Cohen, 2003; Gierlowski-Kordesch and Kelts, 1994, 2000)。因此,古代湖泊是极佳的大陆古气候指示器,因为它们的沉积相和沉积结构可以反映湖泊水位的波动,这些波动可能与湖泊流域的水源变化有关(Talbot and Allen, 1996)。

地质背景

库亚纳盆地位于阿根廷中西部(图1),面积约60,000平方公里,介于门多萨省、圣胡安省和圣路易斯省之间(Stipanicic, 2001)。该盆地的子盆地呈NW-SSE至N-S方向(Kokogian et al., 2001; Ramos, 1992),这种方向与伸展构造作用下的主动和被动断层活动有关(Comínguez and Ramos, 1991; Kokogian et al., 2001; López Gamundí

方法

野外工作包括在门多萨省北部的Santa Clara溪流处,按照沉积剖面(图2)采集Santa Clara Abajo组的泥岩样本(坐标:32°07.496' S, 68°59.652' W;图1)。本研究分析了五个富含有机物的泥岩样本,这些样本涵盖了湖泊中心和湖岸相。

花粉相分析

所有来自Santa Clara Abajo组的湖泊沉积层的样本都含有丰富的花粉成分。总体而言,非晶态有机物(AOM)的相对含量在52%到73%之间;花粉形态和孢子的含量占16%到28%,植物碎屑占7%到27%;不透明的非生物结构植物碎屑(NBP)的含量最少。

Santa Clara Abajo组湖泊沉积层中花粉特征与热条件的综合分析

Benavente等人(2021a)对LI 2至LI 5沉积层的花粉组合、热条件和水文模式的综合分析,以及Santa Clara Abajo组湖泊沉积层的沉积特征,有助于探讨环境条件如何影响有机物的保存和植被的再现。下文将讨论不同湖泊亚环境中的主要趋势。

结论

对Santa Clara Abajo组富含有机物的湖泊页岩进行的综合分析得出以下结论:
CRediT作者贡献声明
Federico Siderac:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、监督、软件应用、方法设计、研究实施、数据分析、概念构建。Cecilia Andrea Benavente:撰写 – 审稿与编辑、资金申请。Fernando Larriestra:撰写 – 审稿与编辑、方法设计、数据分析。Marcos Comerio:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、监督、方法设计、研究实施、数据分析。Georgina Erra:撰写 – 审稿
未引用的参考文献
Ahumada et al., 2004; Avila et al., 2006; Batten and Morrison, 1983; Benavente et al., 2012; Benavente et al., 2021b; Benavente et al., 2022; Boles and Surdam, 1979; Charrier, 2015; Chaudhuri et al., 2007; Chilingarian and Wolf, 1988; Comínguez and Ramos, 1991; Del Papa and Quattrocchio, 2002; Do Campo et al., 2010; Dypvik and Harris, 2001; Einsele et al., 2001; Ercegovac and Kosti?, 2006; Espitali′e et al., 1985a; Espitali′e et al., 1985b; Espitali′e et al., 1986; Fürsich et al., 2005;
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
我们衷心感谢审稿人和期刊编辑提出的宝贵意见、详细评论以及评估我们手稿所花费的时间。同时感谢Coturel博士在研究中的协助。作者还感谢阿根廷国家研究、技术发展与创新促进局对项目PICT2014-0489和PICT2020-2739的资助,以及Y-TEC提供的地球化学数据支持。
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