CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS DE LA ARCILLA EN LA SECCIÓN SHANGSI DEL PÉRMICO-TRIÁSICO Y SU SIGNIFICADO PALEOAMBIENTAL Y / O PALEOCLIMÁTICO

CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS DE LA ARCILLA EN LA SECCIÓN SHANGSI DEL PÉRMICO-TRIÁSICO Y SU SIGNIFICADO PALEOAMBIENTAL Y / O PALEOCLIMÁTICO

Se llevaron a cabo investigaciones mineralógicas de arcilla de alta resolución en rocas carbonatadas y silíceas del Pérmico-Triásico (P-Tr) de la sección de Shangsi, en el sur de China. La mineralogía de arcilla está dominada por illite y illite / esmectita de capas mixtas (I / S) en toda la sección muestreada con clorito subordinado y vermiculita emergiendo del lecho 24 (acercándose al horizonte de extinción masiva del extremo pérmico-EPME) en adelante. Las correlaciones positivas de la fracción de arcilla con TiO2 principalmente derivado de la tierra y la susceptibilidad magnética (MS) indican un origen continental primario de los minerales de la arcilla. El análisis de pirólisis Rock-Eval, la coloración palynomorph, el microscopio electrónico de barrido (SEM) y el microscopio electrónico de transmisión (TEM) sugieren que las rocas experimentaron una diagénesis térmica que promueve principalmente procesos de iliquidación de minerales de arcilla esmectita, mientras que los minerales discretos de arcilla simplemente se ven afectados. A pesar de este efecto diagenético, los minerales de arcilla aún contienen valiosa información paleoambiental y paleoclimática en la sección de Shangsi. La composición ilítica general de los minerales arcillosos y la casi ausencia de caolinita sugieren una condición general semiárida durante el intervalo P-Tr. La aparición de clorita desde la cama 24 en adelante sugiere una mayor aridificación en comparación con el Pérmico tardío. La ocurrencia de vermiculita de las camas 24-28 en asociación con abundantes materiales volcanogénicos, la mayoría de los valores negativos de δ13Ccarb así como la mayor abundancia de moreno derivado del suelo, sugieren una erosión catastrófica del suelo y una probable acidificación del suelo durante la transición P-Tr en el área (s) de origen en relación con el volcanismo activo en ese momento. Además, la disminución de la meteorización química y el aumento de la meteorización física se indican por un aumento de la entrada de minerales de arcilla primarios, tales como clorita, una mejor cristalinidad de illita y un aumento de las relaciones de Al2O3 / TiO2. Un período de enfriamiento del clima correspondiente a la zona Clarkina changxingensis-Clarkina deflecta conodont a la zona inferior Clarkina zhangi conodont está indicado por una mayor abundancia de illita, TiO2 terrígeno inferior, MS y Al2O3 / TiO2 en comparación con los estratos superiores supérmicos del Pérmico.

Introduccion

La Tierra experimentó la crisis biótica más severa de todos los tiempos durante la transición Pérmico-Triásico (P-Tr). A pesar de décadas de esfuerzos para explorar la (s) verdadera (s) causa (s) de esta crisis, hasta ahora no se ha alcanzado un consenso (Shen y Bowring, 2014). Sin embargo, se ha prestado cada vez más atención a las actividades volcánicas extensas contemporáneas como el desencadenante final de esta biocrisis, así como a una serie de perturbaciones ambientales importantes (Renne et al., 1995; Wignall, 2005; Svensen et al., 2009; Ogden y Sleep, 2012), que incluyen perturbaciones en el ciclo del carbono (por ejemplo, Korte y Kozur, 2010) y el ciclo del azufre (Newton et al., 2004; Ricchardi et al., 2006; Kaiho et al., 2006), anoxia o photonic-zone euxinia (Wignall y Twitchett, 1996, 2002; Isozaki, 1997; Grice et al., 2005; Song et al., 2012; Feng y Algeo, 2014; Chen et al., 2015; Li et al., 2016) ), calentamiento global (Joachimski et al., 2012; Sun et al., 2012; Romano et al., 2013), acidificación (Hinojosa et al., 2012; Black et al., 2014; Sephton et al., 2015; Clarkson et al., 2015) y los incendios forestales generalizados (Shen WJ et al., 2011; Uhl et al., 2012). Todas las perturbaciones anteriores se han ilustrado principalmente con datos geoquímicos que incluyen biomarcadores, aunque se ha prestado poca atención a la caracterización mineralógica sistemática de arcilla, que también puede proporcionar información valiosa paleoambiental (Thiry, 2000; Dera et al., 2009) cuando la influencia diagenética es lo suficientemente débil

No se han realizado estudios mineralógicos de arcilla en sedimentos de fondo durante la transición P-Tr y la mayoría de ellos se realizaron en secciones continentales en Europa occidental donde los lechos limítrofes P-Tr están prácticamente ausentes, y solo se han realizado investigaciones de minerales de arcilla de baja resolución (Alonso -Azcárate et al., 1997; Lindgreen y Surlyk, 2000; Varga et al., 2005; Benito et al., 2005; Jeans, 2006; Haas et al., 2007; Bozkaya et al., 2011). Por otra parte, la mayoría de estas secciones de Europa occidental experimentaron al menos diagénesis de alto nivel a metamorfismo de bajo grado, que ejercen una dificultad adicional en la extracción de información paleoambiental o paleoclima original valioso.

Las continuas sucesiones de límites P-Tr (PTB) con influencia diagenética relativamente insignificante están bien expuestas en todo el sur de China, aunque no se han llevado a cabo estudios mineralógicos sistemáticos de arcilla porque la mayoría de las secciones son de roca carbonatada marina y / o silícea. litología con fracción de arcilla "insignificante" o significativamente influenciada por la deposición volcánica (Yu et al., 2005; Wang et al., 2011). Hasta ahora, solo se han realizado estudios esporádicos de minerales arcillosos con resolución relativamente baja en algunas secciones de límites de P-Tr dominadas por carbonatos en el sur de China (Yu et al., 2005; Hong et al., 2008, 2011; Wang et al. , 2011; French et al., 2012). Sin embargo, estos estudios muestran un gran potencial de reconstrucciones paleoambientales usando minerales arcillosos. Por lo tanto, a raíz de estudios previos, este trabajo tiene como objetivo centrarse en una investigación mineralógica de arcilla de alta resolución y posibles interpretaciones paleoambientales y / o paleoclimáticas en la bien estudiada sección Shangsi rica en carbonato, norte de la cuenca de Sichuan, sur de China

Antecedentes geológicos y sección de estudio

Durante la transición P-Tr, el bloque del sur de China se aisló del supercontinente Pangea y se localizó en el eceánico este del océano Tetis, donde tenía una posición de ~ 70 ° en sentido antihorario en relación con la orientación moderna (Algeo et al., 2013). La paleogeografía de este bloque se caracterizó por una plataforma central de carbonato, concretamente la Plataforma Yangtze, intercalada entre dos antiguas tierras (continentes) en dirección Este-Oeste, y flanqueada por dos cuencas en dirección Norte-Sur (Fig. 1; Feng et al. al., 1997; Yin y Song, 2013). Esta configuración se debe a la elevación rápida de la parte occidental del bloque del sur de China asociada con la erupción del basalto de E'meishan y la elevación gradual del bloque de Cathaysia en el sureste durante el Pérmico medio-tardío (Feng, 1994; He et al. ., 2005).

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