焦作地区太原组灰岩碳氧同位素对淡水注入的指示

郭山奇 宋猛飞

摘要：对焦作地区太原组灰岩碳氧同位素的分析，灰岩中碳氧同位素的分布呈值随着年代由老到新逐渐增高，逐渐减小，L2-L4灰岩段为低负值或近于零的正值，为较高负值，该灰岩段为海水成岩环境；顶部为高负值，z值近120，为混合水成岩环境。同时将焦作地区太原组与二叠纪栖霞组和湘中下石炭统相比较，更加证实了同时期的焦作地区太原组灰岩受到淡水注入的影响，焦作地区太原组灰岩的碳氧同位素表现为异常值。

关键词：焦作地区；太原组；碳氧同位素；淡水注入

前言：自从上世纪五十年代前后提出氧同位素古温度计理论以来，沉积物碳酸盐岩碳、氧同位素已经大量地应用在古气候、古环境研究中。经过几十年的发展，沉积物碳酸盐岩同位素研究已经取得了很多丰硕的成果。碳酸盐岩记录了沉积水体与沉积环境的很多信息，内部含有的稳定同位素可以区分海水，淡水成因和混合沉积环境等信息。这是由于淡水环境下的碳氧同位素较海水成因轻，这是因为淡水中的碳同位素易受到植物作用和腐烂的有机质产生的CO2的影响，碳同位素偏轻；由于水的蒸发过程，160在水的气态中富集，因此，同纬度下的淡水较海水氧同位素偏轻。

1地质概况、采样与方法

研究区位于华北陆块南部，如图1。焦作地区太原组地层经历海退海进，沉积了主要的7层灰岩段，岩性分别为泥晶生物屑灰岩、粉晶生物屑灰岩、团粒生物屑粉晶灰岩，泥晶灰岩，其中夹杂其他沉积岩如石英砂岩、粉砂质粘土岩、高岭石粘土岩、炭质粘土岩、硅质岩和煤线（煤层）等。……