ArticlePDF Available

REE geochemistry of organic matter from black shales of the Niutitang formation, Zunyi, Guizhou Province

Authors:
  • Okane Consultants
收稿日期20070921
基金项目中国科学院院长特别基金项目2002国家科技部中
捷国际合作项目3520
文章编号 10004734200803030308
贵州遵义牛蹄塘组黑色岩系有机质的
稀土元素地球化学研究
皮道会12刘丛强 1邓海琳 1
3
1中国科学院 地球化学研究所 贵阳 5500022中国科学院 研究生院 100039
3 4811
摘要 以贵州遵义寒武纪初牛蹄塘组黑色岩系的有机质为分析对象 22个样品的稀土元素 组成进
了研究 结果表明 有机质的 占全岩 10左右 且其 标准化配分曲线不同于全岩的
于有机质主要来自海洋上层水体中的微生物 因而可以认为其 特征代表的是古海洋上层水体的稀土元
组成特征 有机质的 总量变化于 11610
6548 106之间 异常系数变化于 040 092之间
异常系数变化于 05 9 114之间 有机质的 异常系数

值在剖面上显示明显的变化 指示研
区经历了大陆斜坡到大洋盆地再到大陆边缘的环境 指示在寒武纪初存在一次海侵
关键词 土元素 有机质黑色岩系 牛蹄塘组 遵义
中图分类号 5815 8822595文献标识码
作者简介 皮道会 1978年生 博士 地球化学专业 163
黑色岩系是一套以富含有机质为特征的海相
细粒沉积岩的 总称 1寒武纪初黑色岩系在扬
子地台广泛发育2仅产出丰富的古生物
3还赋存镍钼矿层磷矿重晶石矿等矿
4因而它在研究该时期的地球环境和古生物
演化过程 成矿作用等方面具有重要意义近年
前人从古生物学岩石地层学和地球化学等方
面已开展了大量的研究工作取得了一系列重要
成果38鉴于古生物学方面取得的丰富
3海洋作为古生物赖以生存的空间受到了
众多学者的高度重视 别是其氧化还原情况
古生物的繁盛密切相关57稀土元素
够指示环境氧化还原特征据此一些学者开展了
寒武纪初沉积岩的 特征研究47但由于他
们均以全岩为分析对象其分析结果反映的主要
是陆源碎屑的 因而不能有效地反映古
海洋的氧化还原特征黑色岩系富含有机质
有机质主要来自于海洋上层水体中的微生物
此对黑色岩系中有机质进 组成研究可能
获得古海洋上层水体的氧化还原情况然而
前这方面的研究在国内外开展得还不多本文正
是试图通过对有机质的 球化学研究 来探
讨寒武纪初的古海洋氧化还原环境特征
1地质概况
新元古代末到寒武纪初 国南方长期处于
构造拉张背景 形成了自北而南依次为秦岭海
子地台 南海和华夏古陆的构造格局9寒武
纪初由于广泛的海侵 在华南形成了大面积的黑
色岩系沉积 该黑色岩系按岩相古地理变化情况
由西北向东南被划分为扬子区过渡区和江南区
三个沉积区 其中浅水相扬子区和深水相江南区
分别以含丰富的古生物化石和含大量的硅质岩沉
积为特征 贵州遵义牛蹄塘组黑色岩系属于扬子
区沉积 靠近过渡区10
研究剖面为中南村剖面 于松林穹隆的南
11其中黑色 牛蹄塘组下部地层
32 下而上可分为 10个小层硅质磷块
岩层 含小壳化65 富黄铁矿页岩层
含海绿石 27 凝灰岩层 28
岩层 磷结核 172 钒矿化页岩
3含粉砂质黑色页岩296
283
2 0 0 8 9


28 3
2 0 0 8
DO I :10 16461/jcnki 1000 -4734200803007
镍钼矿15 黑色页岩层 海绵
针等古生物化石被成为松林生物群3
538 色页岩层 1035 粉砂质黑色
页岩层 1030
黑色岩系下伏地层为前寒武系灯影组白云
两者之间平行不整合接触以黄色风化的铁质
粘土层为标志但局部呈整合接 国际上
发表的前寒武系寒武系界线年龄为 542003
12色岩上覆地层为牛蹄塘组上部黄绿
色泥岩 三叶虫等化石 被称为遵义生物3
可与云南昆明澄江生物群对 后者的绝对年龄
被推测为 525
8
2样品与分析方法
对遵义中南村剖面黑色岩系自下而上进行
了系统的样品采集1 选取其中有机质含量
高的 22代表性样品分析了其有机质的稀土元
素含量 样品的主要岩性为硅质岩凝灰质页岩
硅质页岩和黑色页岩 主要矿物组成为石英
少量黄铁矿等7
样品准备流程 先将样品破碎成 1
的小块 选取其中新鲜 脉体的小块进一步磨碎
20010
3浸泡样品 除其中
酸盐 铁锰氢氧化物硫化物等易溶成 烘干后
于马弗炉 550 12 再用 1 0
3
取可溶部分 得到的提取液低温蒸干2
3定容后待测定 所有样品 测试在澳
大利亚 大学分析测试中心等离子体
质谱 完成 试过程中使用国际标准
样品俄亥俄页 1进行分析质量检测
外其它元素分析结果与推荐值之间偏差均
小于 10 测试精度好于 5 样品的稀土元素
含量以有机质部分的质量计算为了方便同他人
成果对比 使用澳大利亚后太古代页岩
对稀土元素含量数据进行了标准化13
在样品前处理过程中 用燃烧损失率
估计了样品的有机质含量其变化范围为 744
27041 为了对比的需要 我们
对其中 2个样品13作了全岩
分析 它们分别对应于样品 0436042 2
1贵州遵义寒武纪初黑色岩系样品基本特征
1 
样品 岩性 有机质含量 样品 有机质含量 
0420 硅质岩 973 0432 黑色页岩 1293
0422 凝灰质页岩 1313 0434 页岩 1184
04232凝灰质页岩 2704 0435 黑色页岩 1197
0424 硅质岩 1841 0436 页岩 1246
04251硅质页岩 2001 0437 黑色页岩 1241
04253硅质页岩 1879 0456 黑色页岩 1909
04255硅质页岩 1915 0457 黑色页岩 2136
0427 硅质页岩 2193 0458 页岩 1698
0429 硅质页岩 1812 0459 页岩 1441
0430 硅质页岩 1514 0460 页岩 946
0431 硅质页岩 1405 0470 页岩 744
3分析结果与讨论
31机质的 组成的指示意义
前人在研究寒武纪初的沉积岩时 一般都以
全岩为分析对象 因而其 分析结果反映的是
陆源碎屑 化学沉积 特别是磷酸盐沉积 以及有
机质等组分不同比例混合后的综合特征 本文以
黑色岩系中有机质为分析对象 结果 显示 所得
组成完全不同于全岩的 根据有机质的来
源和演化过程与 的关系 我们推测有机质的
组成极可能反映的是海洋上层水体中的
组成特征
1色岩系中的有机质主要来自海洋上层
水体的浮游的藻类和菌类14由于他们长期生活
在海水中 生物体与环境的平衡交换 过吸
利用进入生物的新陈代谢循环中使得生物体的
微量元素组分 包括 充分具备了海水组成
特征15当生物体死亡后们在经过一系列的
生物化学作用后以有机质形式保存到沉积岩中
这个过程有可能使其 组成特征发生改变
而如下证据可以表明这些物理化学作用对
304 2008
的影响是很小的 首先 物体腐烂分解作用可能
损失掉部分 但是它不可能导致 各元素
之间发生分异 在下层水体有机质表面吸
螯合作用能固定 这个量不会很大
为生物体在上层水体时已经与环境达到平衡或饱
成岩作用也能改变有机质的 组成
特征 但是 的相关参数表明成岩作用对
的影响不大 1镜质体反射率研究显
机质成熟度很低表明所经受的古地温不
从而明成岩后热变质作用对有机质的影响
不大14此外 干酪根作为沉积岩中有机质的主
90以上
14具有十分稳定的性质受外界
干扰小 因此其 组成可能更接近初始值
上所述 可以认为黑色岩系有机质 组成极
可能反映的是海洋上层水体的 组成特征
1贵州遵义寒武纪初黑色岩系有机质的稀土元素各种参数相关图
1

 2 04220436两个样品的有
机质 含量 计算得到有机质的稀土元素总含量
分别占对应全岩样品 31
1071342 明显 有机质的
只占全岩 一小部分 下的 90
右的 为其它组分如磷酸盐源碎屑等提
另一方面 标准化配分曲线图上
2 有机质的 配分曲线也明显不同于与全
岩的 相比之下前者 负异常变小并且显示出
明显的重稀土元当与前人的研
究结果相比时 有机质的 配分曲线也显示明
显的亏损
4这些说明有机质的
源有别于全岩的前者 可能主要来自海
反映海水的 组成特征而后者
由包括有机质在内的各种组分共同提供其中以
陆源碎屑的 反映风化源区的
成特征
3有机质含量与有机质的 的相关分
析显示 体上有机质含量 之间相关性
不明显 003 但是对于相邻的 4个岩性呈过
渡关系的样品 0 424 04251 04253
04255而言其相关系数可高 100
1 明有机质含量与 之间存在共消长
关系 种关系进一步说明了有机质的
自海洋上层水体中的微生物
32组成及配分曲线
黑色岩系中各样品的有机质的
范围很大 2 11610
6548 10
6
硅质岩 0424 的有机质的 含量最低
305
3 皮道会等贵州遵义牛蹄塘组黑色岩系有机质的稀土元素地球化学研究
1 1610
6 硅质页岩和黑色页岩的次之凝灰
质页岩 04232的最大548 10
6稀土元
总量与重稀土元素
总量的比值
变化也很大 327 2069 总体上硅质
岩和硅质页岩的 值小于 10
页岩和凝灰质页岩的大于 10
2贵州遵义寒武纪初黑色岩系有机质的稀土元素含量
10
6
2 
样品
0420 829 108 146 479 0912 0120 0991 0162 0831 0153 0394 0054 0235 0026 314
0422 826 114 183 794 252 430 317 410 204 335 689 0690 277 0303 611
04232 167 208 300 102 142 204 133 138 565 0978 223 0248 117 0157 310
0424 345 395 0676 232 0345 0053 0344 0039 0182 0036 0094 0011 0059 0005 131
04251 283 229 386 147 293 0516 428 0566 326 0709 180 0211 0963 0130 271
04253 811 611 112 519 141 0296 223 0309 191 0423 113 0134 0586 0082 165
04255 141 103 183 813 206 0417 318 0415 244 0524 133 0143 0630 0084 199
0427 409 409 687 255 484 0954 639 0817 441 0839 210 0233 120 0146 321
0429 220 174 324 126 258 0557 388 0491 299 0663 171 0207 100 0145 268
0430 271 253 461 170 285 0622 390 0500 264 0566 147 0175 0807 0116 202
0431 286 334 572 229 468 100 631 0791 440 0872 215 0250 113 0154 269
0432 311 498 786 306 488 0956 551 0676 329 0611 148 0168 0883 0105 187
0434 878 107 155 526 651 143 872 105 574 128 330 0389 189 0276 539
0435 284 484 759 314 707 148 847 110 570 105 254 0312 152 0193 279
0436 315 567 887 366 575 0888 411 0421 142 0211 0473 0057 0333 0041 593
0437 507 100 183 887 162 266 120 118 401 0577 116 0124 0592 0076 141
0456 416 596 730 261 460 0959 434 0502 208 0348 0785 0082 0405 0049 830
0457 277 452 555 184 268 0513 239 0262 110 0210 0587 0074 0391 0054 741
0458 276 410 517 174 260 0490 212 0238 105 0217 0585 0080 0461 0056 792
0459 108 161 176 649 140 0329 132 0145 0712 0133 0382 0049 0281 0038 438
0460 164 298 359 125 195 0375 131 0169 0710 0137 0388 0056 0309 0044 417
0470 272 463 568 223 682 155 733 106 569 107 292 0395 216 0358 284
3 946 158 251 976 235 145 228 383 224 473 132 192 116 157 138
1 321 489 705 261 488 0964 473 0672 424 0860 276 0410 256 0367 316
黑色岩系中不同岩性样品的有机质具有不同
配分曲线 质岩和凝灰质页岩 04
20 0424具有相似的稀土配分曲线配分曲
线略微右倾 微弱的 负异常与 负异常
2 硅质页岩 04251 0431的配分
曲线略微显示中稀土元素富集呈帽状 明显的
负异常极微弱的 负异常 2 黑色
页岩 0432 0435的配分曲线基本保留
了硅质页岩的中稀土元素富集的特 0434
有点例外 负异常变得不明显 2
黑色页 0436 0460的配分曲线最
明显的特征是 明显
得不明显 2 黑色页岩 0470具有典
1 配分曲线特征 现代海水
配分曲线也很相似 2 总体上 有机
质的 配分曲线在剖面上具有渐变特征 即从
底部硅质岩的非海水型配分曲线逐渐过渡到顶部
黑色页岩的海水型配分曲线
研究资料表明代海水的
为负异常 值较小 标准化配分曲线
近于水平或左倾152 0和北 900
北大西洋 0900深处的海水 的配分
306 2008
2贵州遵义寒武纪初黑色岩系有机质的 标准化配分曲线图
2

线黑色岩系样品有机质的 水平与海水
的相当 除个别样品偏高外 具有明显或弱的
负异常 值也不大然而 除了 04
70其它样品的 标准化配分曲线又明显
不同于海水相对于海水的 组成
有不同程度的亏 的亏损不可能是实验
方法引起的 为使用相同前处理步骤的样品
0470没有出现 亏损情况由于
有机质作用形成的螯合物比 的更稳
15因而推测 亏损可能是寒武纪初古海
洋的原始特征
33异常
是变价元
3在氧化条件下
易氧化成不溶性
4因而 在陆壳风化过程
总是以
4
被保留在风化残留物中而在
河水中含量降低当大量河水汇入海盆后便会
导致海水中 的亏损 从而引起化学 生物化学
沉积岩中出现 的负异常本文采用公
3
2
表示 准化
计算 异常系数黑色岩系样品有机质
变化于 040 092以硅质页岩 04
255最低 040硅质岩和凝灰质页岩其次
色页岩 0460的最高 092
据报道 的富集能造成 计算上的失
16为此本文引入了 异常系数
2

16一般认为 均为 3价元素
质过程中不可能形成 的分离 地质样品
的异常必然导 1如果样品中
1则任 的异常必由 的富 集引
黑色岩系样品两个样品 0459
0470 本都落在
3 即绝大多数样品的 1表明这些样品的
异常为真正的负异常
异常在后期成岩作用中可能会被改
17
可以用作评价这种影
响的指标
值大于 035且与
相关性时 才能用作海洋氧化还原状态的指
示剂 黑色岩系样品
值均大于 035
乎无相关性相关系数为 0041
表明 表了有机质沉积时的原始信息并未
受到成岩作用的影响
18
307
3 皮道会等贵州遵义牛蹄塘组黑色岩系有机质的稀土元素地球化学研究
010 表示氧化环境 010
示缺氧 黑色 岩系 样品 04 0
004示氧化环境到正常环境的特征
3贵州遵义寒武纪初黑色岩系有机质的
相关性图解
3


异常了与环境氧化还原程度有关外
与海平面升降和构造环境有关 19
研究大洋中脊 洋盆地和大陆边缘等不同沉积
大地构造环境中的硅质岩 值后认为从大洋
中脊到大陆边缘 损逐渐不明显洋中脊环
境表现为强负 异常 值平均 029
盆地 负异常明 平均为 050大陆边
缘环境由无明显 负异常到出现 正异常
不同沉积环境间 连续变化趋势 研究区
值首先从剖面底部 071 0600420
0424下降到中部的 045 058 04255
0431 然后又逐步上升到剖面顶部的 074
0840432 0470 表明研究区经历了
大陆斜坡到大洋盆地再到大陆边缘的沉积环境
也就是说研究区在寒武纪初黑色岩系沉积期间发
生过一次海侵
34
也可以有效地判别硅质岩的形成
环境20大洋中脊附近硅质岩的
值约为
35大洋盆地硅质岩的
值为 1025
大洋边缘硅质岩的
值为 0515
黑色岩系剖面底部
160
1820420 0 424 而后 上升 258
17804255 0431 到剖面顶部又下降
130 1220432 0470 指示研究区
经历了大陆斜坡到大洋盆地再到大陆边缘的沉积
环境 这与 的变化所给出的环境指示意义非
常一致
35 异常
是稀土元素中除 以外的另一个可变价
元素 在地表环境下
3
存在 在强还
和偏碱性条件下
3
能被还原成
2因此
在正常海水中 能以
3
存在 从而正常海
水沉积物一般无明显的或具微弱的 亏损
文采用公式
12计算了
异常系数 黑色岩系有机质的 变化于 059
114之间 其中硅质岩 硅质页岩以及凝灰质
页岩层的 负异常明 059 088 黑色页
岩具有微弱的 负异 087
114
负异常可能受深埋成岩作用而改变 因为
沉积物中 这个过程中能被还原成
2
发生
再迁移 别是在有机质大量存在的还原性环境
16遵义寒武纪初黑色岩系有机质含量非常
1 因而有可能对 异常造成影响
16在研究深埋成岩作用对
影响时提出了评价两个指
值和
异常系数 2
两者会随着
深埋成岩作用的加强而降低但是
11之间并没有很明显的
相关关系 从而表明深埋成岩作用没有改变有机
质的 组成特征遵义寒武纪初黑色岩系多
数样品的有机质的 负异常不明显或很微弱
其值在正常海水 范围与我们关于有机质
组成特征反映古海洋上层水体的
成特征的认识一 正异常可能来
测试过程中 干扰16我们在测试过程进行
了干扰校正 因而可以排 干扰造成
常的可能性 黑色岩系少数样品有机质的弱
正异常 可能源于沉积过程中较高温 强还原性热
液的注入 与前人有关硅质岩 钼矿层热水成
因的认识较一致521但是我们的样品的层位偏
而且 正异常也不是很强烈有待更多的地
球化学数据来证
4
1义寒武纪初黑色岩系的有机质
308 2008
含量只占全岩 量的一小部分 样品中大部
分的 主要来自陆源碎屑等 有机质的
配分曲线也明显不同于全岩的
质的 组成反映的是古海洋上层水体的
组成特征 而全岩的 组成反映的是风化源区
组成特征
2有机质的 组成特征既有与现代海水
相似之处 水平与之相当具有明显或
负异常 值不大又有不同的
地方 亏损明显
3有机质的 配分曲线从剖面底部非海
水型向顶部海水型渐变过渡可能与古海洋环境
变化有关 根据有机质的
值在剖
面上的变化特征 以推断研究区经历了大陆斜
坡到大洋盆地再到大陆边缘的沉积环境指示寒
武纪初该地区存在一次海侵事件
致谢在野外地质工作中得到朱维光副研究员的帮
室内分析和成文过程中得到李朝阳研究员玉平
究员和叶霖副研究员的指导在此表示感谢
1 高振敏罗泰义 李胜荣黑色岩系中贵金属富集层的成因来自固定铵的佐证 地质地球化学 199711823
2 陈南生杨秀珍 刘德汉我国南方下寒武统黑色岩系及其中的层状矿床 矿床地质 1982 23948
3 赵元龙 杨瑞东 贵州遵义下寒武统牛蹄塘组早期后生生物群的发现及重要意义 古生物学报199938
132144
4 范德廉张焘 叶杰中国的黑色岩系及其有关矿床 北京 科学出版社2004
5 李胜荣湘黔地区下寒武统黑色岩系金银铂族元素地球化学研究 贵阳中国科学院地球化学研究所1994
6 吴朝东湘西上震旦统 下寒武统黑色岩系及含矿性研究 中国科学院地质研究所1997
7 易发成杨剑 陈兴长贵州金鼎山下寒武统黑色岩系的有机质地球化学特征 岩石矿物学杂志2005244294300
8 
  20047584
9 姜月华岳文浙 业冶铮华南下古生界缺氧事件与黑色页岩及有关矿产 有色金属矿产与勘查199435272278
10 州省地质矿产局 贵州省区域地质 北京 地质出版社1982
11 毛景文张光弟杜安道遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床地质 地球化学和 同位素年龄测定兼论华南寒武系底部
色页岩多金属成矿作用 地质学报 2001752234244
12 
2003315431434
13   1989
21169200
14 易发成钱壮志黔北黑色岩系干酪根特征与碳同位素指示意义 矿物岩石 200525199103
15 中刚于学元赵振华稀土元素地球化学 北京 科学出版社1989
16  
 20011752948
17  
 2001143259264
18   
 198751637644
19   
 199018268271
20 钟大赉滇西昌宁 孟连带古特提斯洋硅质岩稀土元素和铈异常特征 中国科学 199525193101
21 胜荣高振敏湘黔地区牛蹄塘组黑色岩系稀土特征 兼论 海相热水 沉积岩稀 土模 矿物 1995152
225228
309
3 皮道会等贵州遵义牛蹄塘组黑色岩系有机质的稀土元素地球化学研究


12 
1 
1 
3
1 550002
2 100039
3 4811
 
1
 

2
116106548 106
040 092 059 114


310 2008
... Investigating the geochemical fingerprint of unaltered kerogen could therefore be a promising approach for reconstructing upper water column conditions. Rare earth elements (REE) are known to be organophile, or scavenged by organic matter (Felitsyn et al., 1998), and the distribution of kerogen-derived REE is believed to reflect characteristics of (near-) surface waters ( Pi et al., 2008Pi et al., , 2013. ...
... These organisms exchanged carbon and other nutrients with the surrounding environment through metabolism and respiration and reached equilibrium and saturation after a certain period of time. This process led to a REE pattern of seawater in organic matter ( Pi et al., 2008). Decay and re-mineralization of organic matter may have released REE to the seawater. ...
... Moreover, kerogen (accounting for more than 90% in the organic matter) ( Hu et al., 1999) shows relatively stable chemical characteristics, which are hardly disturbed by environmental conditions. Data from the investigated sections show seawater-like REE distribution patterns (Fig. 8), which suggest that REE of organic matter (authigenic component) were directly derived from shallow seawater ( Pi et al., 2008Pi et al., , 2013). ...
Article
We studied the states of rare earth elements in ore of the Xianglushan rare earth deposit. Rare earth ore samples were tested and examined by scanning electron microscope, electron probe, and chemical leaching. No independent rare earth minerals were detected by scanning electron microscope. Elements detected by the electronic probe for the in situ micro-zone of the sample included: O, Al, Si, Ca, Mg, Fe, Ti, K, Na, S, Cl, C, Cu, Cr, V, and Pt. Rare earth elements were not detected by electron probe. (NH4)2SO4, (NH4)Cl, NaCl, and H2SO4 were used as reagents in chemical leaching experiments that easily leached out rare earth elements under the action of 10% reagent, indicating that the rare earth elements in ore are mainly in the ionic state rather than present as rare earth minerals.
Article
A synthetical study was carried out on the relationship between the hydrothermal sedimentation and the formation of organic-rich source rocks in the Lower Cambrian Niutitang Formation in Guizhou Province, China. Analysis of the high trace elemental contents showed that the V/Sc-V/Cr diagram can be used to distinguish the hydrothermal sediments from normal marine sediments. Cr/Sc ratios can quantitatively evaluate the intensity of hydrothermal sedimentation on account of the positive correlation between the ratios with enrichment factors (EFs) for As, Sb and others. The relationship between Cr/Sc ratios and TOC content illustrated that (1) there was a positive linear correlation between them under the low intensity of hydrothermal activities (Cr/Sc<20), and the enrichment and preservation of organic matters were obviously dominated and potentiated by the hydrothermal sedimentation; (2) The hydrothermal sedimentation was one of the most essential factors influencing the enrichment and preservation of organic matters amidst the medium condition (20< Cr/Sc <300); (3) in the high condition (Cr/Sc > 300), the higher the hydrothermal intensity, the less the enrichment and preservation of organic matters, in other words, it is not conducive to the formation of organic-rich source rocks.
Article
Full-text available
It has been established that important changes in the marine environment and the biosphere occurred during the Cambrian. However the relationships between the so-called “ Cambrian Explosion” and the concomitant environmental changes are not yet fully understood. This study presents new geochemical data from the black shale successions from different facies belts of the Yangtze Platform in South China. Variations in the concentrations of REE and trace elements (varying Ce/Ce*, Th/U, V/Sc and V/Cr ratios) in kerogen as well as in bulk rocks from different depositional environments along a transect from platform to basin indicate two oxidation events, which led to the oxygenation of the water column in shallow-marine environments and euxinic conditions (weak correlation between TOC, V, U and Mo) in the deeper sea. During the first oxidation event in the late Terreneuvian, anoxic conditions in bottom waters rapidly changed to euxinic conditions. Subsequently, the second oxidation event during the early Epoch 2 of the Cambrian led to oxic-suboxic conditions in deeper seawater.
Article
Organic matter from Early Cambrian black rock series in western Hunan was derived from organisms in the euphotic zone. For not interfered by the detrital component, REE geochemistry of organic matter can demonstrate paleoenvironmental characteristics of the upper seawater. As the main part of organic matter, kerogen is fully consistent with the modern seawater-like REE pattern which shows a progressive enrichment towards the heavier REE, depletion of Ce, positive anomalies of Y and no obvious anomalies of Eu. The characteristics of kerogen may trace paleoredox condition of upper seawater. The euxinic environment may have arised in the lower part of sections in the Yangtze area, and the depositional condition may have shifted to gradual oxidization in the upper part of sections. The negative Ce anomalies of bulk rocks are most probably derived from organic matter input. Gradual increase of Ce/Ce* values indicates increasing oxygen content of upper seawater, and weakening of euxinic environment of bottom seawater may result in rising of oxygen content of upper seawater.
Article
The Cambrian strata are widely distributed in western Hubei area. Abundant Sunella (Bradoriida), Perspicaris (large bivalved arthropods), macroscopic algal, hyolithes and (?)Sinospongia (Suspicious sponges) have been found in the lower black carbonaceous shale of the Cambrian Niutitang Formation from Tianzhu area of Changyang County, Hubei Province. In addition, scattered pyrite is seen in black shale. Based on a detailed study of palaeoecology and the characteristics of fossils preservation, the authors have reached the conclusion that, during the early sedimentary stage of Niutitang Formation in Changyang County of western Hubei Province, macroorganism lived in an environment of shallow water which was suboxic at the bottom, oxic in the upper part characterized by good light transmission and relative calmness, and that the sea bottom surface was located nearby the redox interface. Besides, under the background of rapid deposition, large amounts of water and dead biological-bodies were embedded in shale, the amount of water exchange between the depositional water and the external water decreased gradually, and H 2S gas was generated by rotton organism in the process of deposition, forming a strong reduction environment in sediments, so that organic matter could be preserved, which eventually formed black shale.
ResearchGate has not been able to resolve any references for this publication.