高校地质学报 ›› 2025, Vol. 31 ›› Issue (06): 698-710.DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2024094
徐成笑,杨 浩,管祎亭,吴卫华*
XU Chengxiao,YANG Hao,GUAN Yiting,WU Weihua*
摘要: 为了探讨早古生代的植物登陆对中国西南地区气候和环境变化的影响,文章对云南曲靖上志留统—泥盆系古土壤进行了元素和Li同位素地球化学分析。为避免未风化原生矿物对Li同位素化学风化指标的干扰,粘土矿物组分(<2 μm)被选用。主量元素分析结果表明,古土壤的化学蚀变指数(CIA)为66.8~82.7,化学风化程度为中等—较强。相比上志留统和中泥盆统,下泥盆统古土壤CIA值(77.9±1.9)升高,指示了化学风化作用的加强。粘土组分Li含量为24.1×10-6~383.3×10-6,显著高于全岩(7.5×10-6~74.5×10-6)以及上陆壳平均值(35×10-6±11×10-6),反映了粘土矿物形成时对Li的富集过程。粘土组分Li同位素值(δ7LiClay,-7.0‰~+2.2‰)明显低于上陆壳(约0‰),并在早泥盆世达到最负值(-7.0‰),主要归因于此时期更强的化学风化形成了更多的粘土矿物,优先吸附更轻的6Li,导致更负的δ7Li值。同时,我们在下泥盆统徐家冲组发现了保存完好的早期植物根系化石,结合同时期全球其他区域地层中大量的植物化石记录,推测增强的硅酸盐风化可能与高等植物进化有关。这一研究为泥盆纪维管植物增强化学风化并降低晚古生代pCO2假说提供了陆相沉积的Li同位素证据,有助于强化对植被—风化—气候相互作用的理解。
中图分类号: