南澳大利亚弗林德斯山脉千米级埃迪卡拉纪古峡谷中异常砾岩碎屑的盐底辟来源及其古环境意义

本文挑战了关于Wonoka组峡谷充填物中异常碎屑（白云岩、石英岩、燧石）传统认知，通过沉积学、岩相学与地球化学（δ13C/δ18O/δ26Mg）数据，首次证实其来源于Callanna群蒸发岩相关底辟角砾岩，否定了峡谷壁来源假说。该发现不仅为埃迪卡拉纪Shuram碳同位素负漂移（δ13C）事件提供关键古环境约束，还揭示了盐构造活动与海平面下降（sea-level drawdown）对早期动物演化环境的协同影响。

　　

Highlight

方法

2022年至2023年南半球冬季的两个野外工作季中，我们机会性采集了来自Beltana、Pinda、Loch Ness和Patawarta底辟的80个Callanna角砾岩碳酸盐碎屑样本及2个石英岩碎屑样本（图2）。从Oodnapanicken峡谷基部约10米露头的复矿砾岩中，随机选取了20个白云岩碎屑样本和20个灰岩碎屑样本。此外，还分析了来自ABC Range石英岩的6个石英岩碎屑样本和1个燧石样本。

结果

手标本、地球化学和岩相学数据表明：峡谷基部砾岩中的三种碎屑类型（白云岩、石英岩、燧石）与底辟相关的边缘白云岩相（rim dolomite）、Callanna角砾岩中的白云岩碎屑、ABC Range石英岩及上Wonoka组的白云岩具有高度相似性。数据显示，Callanna与Wonoka峡谷充填的白云岩碎屑在岩性特征、地球化学信号及碎屑尺寸上高度一致，强烈指示其共同来源。

讨论

Callanna角砾岩、底辟相关边缘白云岩相与峡谷充填物之间可比的岩性、地球化学特征和碎屑尺寸表明，盐底辟是Wonoka峡谷基部复矿砾岩中异常碎屑的最合理来源。表2总结了我们的解释并与前人研究进行了对比。

结论

来自盐底辟角砾岩和Wonoka峡谷复矿砾岩的沉积学、岩相学及地球化学数据表明，峡谷基部充填中的异常碎屑源于底辟角砾岩和底辟相关的边缘白云岩相——这些物质在盐底辟与峡谷同期切割和充填的动态相互作用过程中被带入。我们的新数据 corroborate 了先前发表的地层学和δ¹³C论证，支持峡谷切割仅发生在一个地层层面（即Wonoka组单元3/4界面），且与区域性的异地盐席（allochthonous salt sheets）挤出到沉积环境的时间相一致。