巴西Rio Pardo群碳同位素地层学与微体化石研究揭示成冰纪间冰期生物-环境协同演化

本文综合碳同位素化学地层学(δ13Ccarb)、碎屑锆石年代学与微体化石证据，揭示巴西东北部Rio Pardo群在成冰纪Sturtian-Marinoan冰期间冰期的沉积记录。研究发现该地区保存典型的正碳同位素漂移(达+8‰)和有机质-硅质复合微体化石(CCMs)，为全球雪球地球事件后的生物复苏与碳循环扰动提供了关键实证。

　　

研究亮点

本研究强调Rio Pardo群作为巴西关键地质单元的地位，并扩展了全球成冰纪含微体化石地层的记录。若本文所述的碳质压缩微体化石（CCMs）确实与瓶状微体化石（VSMs）相关，这将是迄今成冰纪地层中VSMs的第二次报道。

碎屑锆石分析

完整分析结果见表S1和S2。两个样品的碎屑锆石年龄谱显示出惊人相似的单峰分布特征。来自Panelinha组的样品RP-20-11在2064 Ma处呈现显著峰值，而来自Salobro组的样品RP-20-16b则在2081 Ma处出现峰值（图4）。样品RP-20-16b中仅有一颗锆石偏离主导趋势，其²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为2440 Ma。

最常见的锆石形态为自形-半自形晶，显示振荡环带结构，表明其来源于岩浆岩。部分颗粒显示磨损痕迹或成为碎屑核，暗示存在沉积再循环过程。Th/U比值均大于0.1，进一步支持岩浆成因主导。

Rio Pardo群的物源与构造背景

Panelinha组和Salobro组的碎屑锆石年龄谱（图4）揭示了以中古元古代年龄为主的单峰分布。鉴于Rio Pardo群位于圣弗朗西斯科克拉通内部（图1），其沉积物源很可能源自该群北侧约21亿年Itabuna-Salvador-Cura?á造山运动期间形成的结晶基底岩石（Oliveira等，2004；Barbosa等，2017）。

这些基底岩石主要包括太古代至古元古代的片麻岩、麻粒岩和花岗岩类，其锆石种群特征与我们的研究结果高度吻合。值得注意的是，两个冰碛岩单元中均未发现中元古代或新元古代的锆石颗粒，表明在研究区域沉积期间，该克拉通尚未受到新元古代造山运动的显著影响。

结论

本研究为Rio Pardo群提供了新的岩石地层学、同位素、地质年代学和古生物学数据。我们的数据明确支持该群属于成冰纪：Panelinha组代表Sturtian冰期、Itaimbé亚群代表间冰期、上覆Salobro组代表Marinoan冰期。碎屑锆石年代学表明，Panelinha组和Salobro组冰碛岩的锆石主要来源于约21亿年的基底岩石。