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摘要石炭纪与二叠纪是晚古生代的重要阶段，地质与生物事件频繁发生，如早石炭世至早二叠世的三次冰期事件，维宪期的大规模海侵，谢尔普霍夫晚期的生物绝灭，二叠纪萨克马尔期以后的温度回升，瓜达鲁普晚期生物绝灭事件，以及瓜达鲁普末期至乐平期的剧烈火山活动和二叠纪末的生物大灭绝事件等等。生物地层学及与此相关的生物与环境信息为研究这些事件与地球环境背景的变化提供了重要证据，但实际研究中常常受到如化石带不完整或缺失等因素的影响。鉴于锶同位素组成和碳同位素组成被广泛应用于地层划分与对比及生物事件的研究，特别是锶同位素组成作为全球壳幔活动及海平面变化的重要指标，以及同一时代全球海水锶同位素组成上的均一性，海相碳酸盐岩的锶同位素组成及其演化，可以用来研究地球壳幔活动和海平面变化等与全球生物事件的内在联系。δ13C对生物事件及生态环境的灵敏响应，可以为研究不同地区生态环境及碳循环的变化提供依据。为此，笔者认为87Sr/86Sr和δ13C能够很好的反映当时全球环境变化与生物量的改变，是古生物地层学研究的一个有力补充。<br>　　 本文从锶同位素地层学的理论、方法和应用三方面进行了探讨和研究。为了解不同的研究者(不同研究剖面、不同处理方法以)发表的87Sr/86Sr值存在差异的原因，本文设计了三套对比实验以确定最佳的锶同位素地层学研究的样品选择方法和前处理方法，以及研究了围岩对牙形化石87Sr/86Sr干扰的内在原理和可能机理。并选择了具有良好生物地层学基础的贵州纳水剖面和伊朗Abadeh剖面，利用δ13C和87Sr/86Sr对石炭纪Visean至二叠纪末期的地层进行应用研究，我们认为：<br>　　 (1)基于对比实验，相对于牙形化石来说碳酸盐全岩更适合于锶同位素地层学研究，并确定了碳酸盐全岩样品87Sr/86Sr比值的测定方法：①以选择泥晶灰岩作为87Sr/86Sr比值测定样品为佳；②2M NH4Cl溶液，60℃超声恒温水浴洗去灰岩样品中非海洋自生粘土吸附锶及可能洗出的结构锶等的干扰；③用pH=4.5NH4Ac-HAc缓冲液，60℃超声恒温水浴用于选择性溶解碳酸钙，并以此作为87Sr/86Sr测定的样品处理方法。(2)由δ13C和87Sr/86Sr数据及计算所得的地层厚度投影年龄，获得了贵州纳庆剖面和伊朗Abadeh剖面的δ13C与87Sr/86Sr地层和年代曲线。(3)基于上述化学地层学资料，我们认为Visean末期δ13C2.4％0至3.5%0的上升与石炭纪第二次冰期发展相吻合；Moscovian中晚期从4.1‰升至5.5‰反映了该时期大规模海侵背景；石炭纪-二叠纪界线附近δ13C从3.2‰升至4.7‰是对石炭纪末期至二叠纪早期最大冰川事件的响应；Artinskian之后δ13C下降速率突然变大(4.0‰降到1.4‰)，并维持在一个较低值的时代：Guadalupian末期δ13C值2‰的负漂移与该时期的生物绝灭事件高度吻合，并可将其作为乐平统-瓜达鲁普统界线(GLB)的划分依据之一；二叠纪末期δ13C大于4‰的负漂移是二叠纪-三叠纪事件界线的典型标志。该剖面从石炭纪的Visean到二叠纪的Kungurian的87Sr/86Sr与世界上其他地区的研究成果基本一致，表明87Sr/86Sr所代表的全球性变化在华南海相地层中有一致的响应。(4)基于Abadeh乐平统剖面的87Sr/86Sr和δ13C数据，我们认为：①该剖面-96.6m处出现了显生宙以来87Sr/86Sr的最小值(0.70687)属于瓜达鲁普统中晚期；②结合Guadalupian中晚期87Sr/86Sr最小值，Guadalupian末期87Sr/86Sr约为0.7070及δ13C曲线的剧烈负漂移变化，建议将GLB定义在-46.5m；③Guadalupian中晚期的极低87Sr/86Sr可能是峨眉山地幔柱活动的依据；④根据-13.2m处δ13C从3.5‰降至3.2‰及而后的迅速上升，以及该处87Sr/86Sr值(0.7072)，将长兴阶.吴家坪阶界线定义于-13.2m，并获得其投影年龄为254.5Ma，该年龄与锆石U/Pb年龄(254.14Ma)相近。