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摘要
了解构造火山作用如何影响地表沉积环境是揭示深地过程对表层地球系统及生命演化调控作用的关键。辽西九佛堂组发育有巨厚的富有机质泥页岩， 且保存有大量精美的热河生物群化石， 其沉积环境受到华北克拉通破坏导致的大量构造火山作用的影响， 是探索这一科学问题的良好研究对象。本文通过对燕山科学钻探YSDP-1钻孔中九佛堂组沉积岩主微量元素、矿物组成、有机质含量等地球化学数据的综合分析， 判别其细粒沉积岩与火山碎屑岩的物源， 厘清不同火山物质对沉积环境的耦合影响。结果发现， 九佛堂组沉积岩段包含火山碎屑岩、凝灰岩及其经风化搬运沉积的细粒沉积岩， 它们均为与中酸性火山岩有关的长英质物源， 指示其来源于同一构造背景下的火山–沉积作用， 主要受古太平洋板块俯冲作用控制。每次构造伸展活动启动会导致盆地加深， 并伴随火山灰和火山碎屑流等物质的输入。火山灰输入为湖泊带来大量营养物质， 藻类勃发导致初级生产力增大， 大量有机质沉降消耗底层水的氧气从而导致缺氧环境， 进而使大量有机质被保存并形成富有机质油页岩， 并且促进了热河生物群化石的保存; 而在半深湖区域火山碎屑流携带大量溶解氧进入， 导致湖泊底层水体氧化进而稀释甚至中断有机质的沉积。这些不同火山物质输入的差异作用形成了九佛堂组复杂的火山–沉积地层。
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单位有机地球化学国家重点实验室; 中国科学院大学; 同位素地球化学国家重点实验室; 中国科学院广州地球化学研究所
