오르도스분지 중원생대 직시안계 탄산염 암석의 탄소 및 산소 동위원소 특성과 그 의미

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14082(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

중원생대 오르도스 분지의 Jixian 탄산염 암석의 고생환경은 탄소 및 산소 동위원소 분석, 속성적 환경 분석, 고염분도 및 고지온 복원을 통해 연구됩니다. 결과는 Jixian System의 탄산염 암석이 항상 표면 근처 환경에 있었고 깊게 묻혀 있지 않았음을 나타냅니다. δ13CPDB 및 δ18OPDB의 변동 범위는 각각 -5.75에서 1.41‰ 및 -8.88에서 -4.01‰ 범위로 상대적으로 좁으며 이는 연구 지역의 중원생대 동안 안정적인 갯벌 퇴적 환경과 일치합니다. 고염분도(Z) 값의 범위는 111.7~127.1이고, 고생대(T) 값의 범위는 32.7~57.33°C로, 연구 지역의 중원생대 동안 상대적으로 따뜻한 고기후 환경을 나타냅니다. 분석에 따르면 따뜻한 고기후 환경에서 탄소와 산소 동위원소인 Z와 T는 일정한 변동을 가지지만 그 범위는 상대적으로 작으며 이는 중원생대 동안 연구 지역의 안정적인 구조 환경을 어느 정도 반영하는 것으로 나타났습니다. 종합적인 연구에 따르면 오르도스 분지는 중원생대에서 따뜻한 기후와 안정적인 구조적 환경을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 이는 중원생대에서 적도 근처의 북중국 블록의 위치와 중원생대의 지속적인 열 침강에 대한 좋은 반응일 수 있습니다.

중원생대(Mesoproterozoic)는 전 지구적 지각변동이 발생한 초대륙 수렴과 단편화의 지질학적 역사에서 중요한 단계이며, 탄소와 산소 동위원소로 대표되는 분석방법이 보다 합리적인 분석을 제공한다1,2,3,4,5. 20세기 말에는 원생대에서 여러 초대륙과 눈덩이 지구의 집합과 단편화를 연구하는 데 탄소와 산소 동위원소 방법이 널리 사용되었으며 만족스러운 결과를 얻었습니다6,7,8,9,10. 탄산염 암석에는 퇴적 환경의 특성에 대한 많은 정보가 포함되어 있으며, 그 중 산소 동위원소는 고대 바닷물의 온도와 염도를 결정할 수 있습니다11. 탄소 동위원소 조성은 지구 탄소 순환과 대기-해양-생물권12 사이의 상호작용을 기록하며, 지구 규모 또는 지역적 층서학적 상관관계에 널리 사용될 수 있습니다13; 동시에 탄소 동위원소는 해양 순환, 해양 생산성, 육상 잔해 공급 등을 반영하여 고대 해양 환경을 연구할 수 있는 가능성을 제공합니다. 지금까지 탄산염 암석의 탄소 및 산소 동위원소는 지구 층위학적 구분 및 상관관계는 물론 고기온, 고생경, 고기후 재구성에 널리 사용되어 왔습니다.

학자들은 원생대 탄산염 암석에서 탄소와 산소 동위원소의 사용에 대해 광범위한 연구를 수행해 왔습니다. Li et al.14은 Yanshan 분지의 원생대 유기물과 파라제네틱 탄산염 암석의 동위원소 분석을 통해 탄소 동위원소가 해수의 상승 및 하강에 따른 생물학적 군집 변화의 좋은 기록이 될 수 있음을 제시했습니다. Chu et al.15은 Jixian 시스템의 원생대 탄산염 암석의 탄소 동위원소 특성에 대한 체계적인 분석을 수행했으며 프로필의 두 기간 동안의 높은 탄소 동위원소 값이 전 세계적으로 두 가지 구조적 사건에 대한 반응일 수 있다고 제안했습니다. Luo et al.16은 Kuancheng 지역의 중원생대 지층을 연구하여 탄소와 산소 동위원소가 녹조 및 해수면 변동과 밀접한 관련이 있음을 보여주었습니다. 원생대 및 기타 고대 지층에 탄소 및 산소 동위원소 방법을 성공적으로 적용하고 탄소 및 산소 동위원소 분석 방법을 통해 다양한 연령대의 해양 탄산염 암석을 분석함으로써 고대 환경을 복원하는 효과적인 수단이 될 수 있음을 보여줍니다. 20,21.