微量元素分析及殼體保存度

包含125 個不發光(NL)；11 個部份發光(NL+L)；36 個發藍光(BL)；86 個發黯淡藍光(SBL)；15 個發橘光(L)及 36 個圍岩(LM)；測量其 Si、Al、

為了進一步確定，發藍光現象是否與種屬有關，因此比較本研究中 含量較多的種屬 Cryptospirifer sp.與 Tongzithyris sp.，他們皆有不發光及 發藍光的殼體，比較Na、S、Mg、Sr 的含量，發現其分布趨勢相近，

但 Cryptospirifer sp.的 BL 殼體含有較多的 Mg，大約多了 6.21

mmol/mol(BL 及 NL 殼體的平均 Mg 含量為 15.35 和 9.14 mmol/mol)(圖 4.5&4.6)。

茅口組(Cryptospirifer sp. )

0

茅口組(Cryptospirifer sp. )

0

長興組(Tongzithyris sp. )

0 量小於0.3 mmol/mol；部分 NL 殼體因含 Mn²⁺量過高(>0.3mmol/mol)，

認為是受到天水成岩作用影響，無法保存當時的訊號，有些則是Fe²⁺含 量過高，在陰極射線在也會抑制其發光(e.g., Habermann et al., 1996；

Mn

<0.3 0.3-0.5 0.5-1 1-10 10-100 100-1000 Mn/Ca(mmol/mol)

<0.3 0.3-0.5 0.5-1 1-10 10-100 100-1000 Fe/Ca(mmol/mol)

<0.3 0.3-0.5 0.5-1 1-10 10-100 100-1000 Si/Ca(mmol/mol)

<0.3 0.3-0.5 0.5-1 1-10 10-100 100-1000 Al/Ca(mmol/mol)

發藍光的殼體(BL)，其微量元素測定與不發光的殼體並沒有很大的 差別(圖 4.5~4.7、表 3)，因此我們又加以 SF-ICP-MS 測定其是否含有 REE 等稀有元素；用來確定在陰極射線下發藍光，是否為 REE 所導致 (Machel, 1983；Habermann et al., 1996)。我們挑選標本(HB_058、HB_134) 不發光(NL)、發藍光(BL)、發橘光(L)及發藍光的圍岩進行 REE 元素分 析。

華南地塊為位於東古特提斯洋中的淺海碳酸鹽台地，隨著湘南古地 幔柱的活動，華南一帶在晚古生代開始了大規模的火山運動，峨嵋山玄 武岩為其代表。二疊紀的火山活動提供了大量的矽質，並使海水溫度升 高而造成熱水的沉積作用，藉由測定矽質岩中的稀土元素總量，可知道 矽質岩在沉積時，是否受到熱水沉積影響(圖 4.8A)(Kametaka et al., 2005；林良彪等人，2010；周新平等人，2009)。

湖北腕足殼體的REE 分析結果如圖 4.9，發藍光的圍岩與發橘光的 殼體，其含量分佈趨勢相近，而與圖4.8A 的趨勢並不相近；也與現今 中洋脊附近的海水REE 含量分佈趨勢不同(Eickmann et al., 2009；

Schmidt et al., 2007)(圖 4.8B)，顯示其受到天水成岩作用影響，發藍光的 圍岩REE 的含量也最高，發橘光的殼體次之，而為什麼含有 REE，卻 沒有顯示藍光的現象? 可能是因含有較高濃度的 Mn²⁺，而導致在陰極射 線下呈現橘光的結果。而在某些部份，Mn²⁺含量較少，使得在陰極射線 下，REE 的特徵顏色顯示出來，呈現發藍光的狀況。初步認為，湖北地 區腕足動物標本在陰極射線下發藍光的狀況，是受REE 的影響。因此 暫時判定位於華南地區的中晚二疊紀腕足動物含有微量的REE 是受後 期熱液成岩作用影響，而非當時的海水訊號，因此不能算是保存良好的 殼體，其碳氧同位素紀錄也暫不列入以下的討論當中。

B)

圖4.8 (A)中國揚子地台孤峰組矽酸鹽類 REE 分析分佈圖，以北美頁岩 (NASC)標準化(from Gromet et al., 1984) (B)大西洋 Logatchev 熱液 區域 REE 分析分佈圖(from Schmidt et al., 2007)。

-6 -5 -4 -3 -2

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

log( ppm nor with PAAS)

134NL 134L 134LM

-6 -5 -4 -3 -2

La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

log( ppm nor with PAAS)

58BL 58NL

圖4.9 湖北二疊紀腕足動物殼體，REE 含量測定結果，並採用澳洲頁岩 (PAAS)標準化，(A)HB_134 為二疊紀長興組 Tongzithyris sp.

(B)HB_58 為二疊紀茅口組 Cryptospirifer sp.；BL 為陰極射線底下 發藍光、NL 為不發光，L 為發橘光，LM 為圍岩，在此測定，圍 岩部份在陰極射線底下為發藍光。

(A)

(B)