中國貴州碳同位素地層對比

納水、羅悃、納嬈三個剖面碳同位素數值在石炭紀有相同的變化趨 勢，納水與納嬈剖面的數值幾乎一致，但羅悃剖面的碳同位素數值在 Bashkirian 到 Gzhelian 時期數值變化幅度較大，造成此現象可能是因為羅 悃剖面 ¹³C 數值在變輕時，所對應到的碳酸鹽岩是以 Olive gray 顏色(淺 色)為主，此顏色碳酸鹽岩的 ¹³C 平均數值相較其他顏色輕約 0.6~3‰ (圖 4.18，表 3)，所以在偏移時產生較大的偏移幅度，可能暗示著納嬈剖面與 羅悃剖面沉積環境的不同，羅悃剖面為較淺水相沉積，此現象與 Wang 等 人(2004)的研究發現相同。Wang 等人(2004)分析中國廣西省鐵橋段剖面 (淺水相沉積)和蓬萊灘剖面(深水相沉積)的穩定碳同位素，發現兩剖面的 碳同位素結果大致相同，惟在 Guadualupian - Lopingian 界線的負偏移幅 度不同(圖 4.19)，鐵橋段剖面負偏移量為 3.7‰ (3.2‰下降到-0.5‰)，蓬 萊灘剖面負偏移量為1.5‰ (5.2‰下降到 3.8‰)，鐵橋段剖面負偏移量較 大且碳同位素數值較輕，可能是因為兩剖面的沉積環境不同，鐵橋段剖 面較淺水相，容易受到來自陸地的影響，使其碳、氧同位素較輕，或者 如同現今太平洋，表層水的碳氧同位素較容易被影響(Arthur et al., 1985;

McNichol and Druffel, 1992)。

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Glacial IIIGlacial IIGlacial I C1C2C3C4P1P2P3 Isbell et al.(2003a)→ ←Fielding et al.(2008) P4

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圖 4.19 中國廣西鐵橋段剖面(左圖)和蓬萊灘剖面(右圖)穩定碳同位素與 牙形刺生物地層對比。(取自 Wang et al., 2004，圖 3)。

在石炭紀 Serpukhovian，納嬈剖面有 4 個正偏移，5 個負偏移，羅悃 剖面有 2 個正偏移，3 個負偏移，偏移量都約 0.6~1.1‰左右。Bashkirian 時期，納嬈剖面有 3 個正偏移，2 個負偏移，但整體而言是正偏移事件，

C. dukouensis Hindodus excavatus Jinogondolella granti

C. postbitteri hongshuiensis

rock clay ash bed chert bryozoans

Guadalupian - Lopingian boundary proposed by Jin et al(2001)

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機碳被埋藏起來，造成大氣中二氧化碳的含量降低，使氣候漸漸地變冷。

在 Moscovian 到 Gzhelian 期間，羅悃剖面有許多 3 個明顯的負偏移事件，

偏移量分別為3‰、3‰、5‰，而納嬈剖面有 2 個小的負偏移事件，可與 羅悃的第 2、3 個負偏移時間點對應上(分別為 Moscovian - Kasimovian 界 線，Kasimovian - Gzhelian 界線)，偏移量分別為 1.6‰、1.7‰。

從平均碳同位素數值來看，在 Kungurian 時期，納水有 2 個明顯的碳 同位素負偏移，第 1 個負偏移，平均碳同位素數值從 Artinskian 早期的 5‰在 Kungurian 中期快速下降到 0.6‰，偏移量為 4.4‰左右，之後又快 速上升至4.4‰，為一個明顯正偏移，偏移量為 3.8‰。第二個負偏移從 Kungurian 晚期的 4.4‰下降至 3‰左右，隨後又上升至 5.3‰，然後下降 至3.7‰ (圖 4.15)。納嬈有 3 個明顯負偏移，第 1 個負偏移從 5‰下降到 2.8‰，第 2 個負偏移從 4‰下降到 0.7‰，第 3 個負偏移從 3.6‰下降到 1.8‰，這 3 個負偏移偏移量約為 1.8~3.3‰ (圖 4.14)。

上述為在假設沉積速率相同的情況下，但因本研究年代的建立是根 據牙形刺生物定年，只有階與階之間的年代是有牙形刺定年確定的，在 階層當中是以沉積速率相同來作為繪圖的依據，但實際上要找到一個剖 面沒有沉積中斷且沉積速率相同是很困難的，所以若不考慮其沉積速率，

依照兩剖面平均碳同位素數的正、負偏移變化來重新訂定階層內的年代，

即正負偏移中，最大值與最大值視為同一年代，最小值與最小值視為同 一年代，如圖 4.20。將此對比後，可以發現在 Kungurian 早期納水與納嬈

剖面負偏移的偏移量一樣，約4.3‰左右，但在此負偏移中納水剖面的碳

同位素平均數值較納嬈剖面輕，因為此時期納水剖面的碳酸鹽岩石顏色 以 Olive gray、Medium gray 和 Light gray 為主，這些顏色的碳酸鹽岩 ¹³C 平均數值較輕(圖 4.15，表 3)，所以在偏移時或產生較大的偏移幅度。但

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在 Kungurian 晚期，納水剖面與納嬈剖面的 ¹³C 變化趨勢為相反，此時期 納嬈剖面岩石顏色以 Olive gray、Medium gray 和 Light gray 為主，造成其 碳同位素數值繼續往較輕的數值偏移。

本研究當中三個剖面變化趨勢相同但數值變化幅度不同與碳酸鹽岩 的顏色有關，當有 Olive gray、Medium gray 和 Light gray 等顏色的碳酸鹽 岩沉積，會造成其數值變化幅度較大，此乃因為碳酸鹽岩的顏色可以反 應當時沉積的環境(貴州省區域地質誌，1984)，Olive gray、Medium gray 和 Light gray 等顏色的碳酸鹽岩沉積顯示為較淺水相的沉積環境，因此沉 積環境的不同或改變會造成碳同位素地層對比上碳同位素變化幅度的落 差，但整體變化趨勢是差不多相似的。