伊朗西南部扎格罗斯盆地米什背斜区阿尔比期-土伦期萨尔瓦克地层的层序研究，重点关注OAE2段

《Palaeoworld》：Stratigraphy of the Albian–Turonian Sarvak Formation in Mish Anticline, Zagros Basin (southwestern Iran), with emphasis on the OAE2 interval

该研究系统分析了伊朗扎格罗斯盆地Mish Anticline地区Sarvak Formation的Cenomanian/Turonian（C/T）界线地层，揭示了δ13C正偏移与海洋缺氧事件（OAE2）的关联性。通过517米连续剖面分析，发现构造活动导致沉积环境从深水环境向浅水环境转变，并形成区域不整合面。研究证实局部构造抬升与全球碳循环变化共同控制了该区沉积演化。

　　

雷扎·奥米迪（Reza Omidi）|侯赛因·瓦齐里-莫加达姆（Hossein Vaziri-Moghaddam）|贝赫纳兹·卡拉纳特（Behnaz Kalanat）|阿里·贝赫达德（Ali Behdad）

伊朗伊斯法罕大学理学院地质系

摘要

森诺曼期/图伦期（C/T）边界以第二次全球海洋缺氧事件（OAE2）为标志，这一事件与扎格罗斯盆地（伊朗西南部）大部分地区的显著构造活动和广泛不整合现象同时发生，但大陆架内的盆地除外。位于此类大陆架盆地内的米什背斜北部剖面，在阿尔比期至图伦期的萨尔瓦克组（Sarvak Formation）中保留了OAE2的连续沉积记录。本研究通过分析萨尔瓦克组的地层，特别关注δ¹³C值和环境变化，以评估该地区全球事件与区域构造之间的相互作用。

对517米厚的剖面进行分析后，根据白垩纪浮游有孔虫生物带，将其划分为晚阿尔比期至图伦期。δ¹³C曲线在C/T边界处出现正向偏移，反映了全球碳同位素记录中的三个特征峰值（A、B和C）。

晚阿尔比期和大部分森诺曼期期间，沉积环境相对均匀、深度较大且较为平静，以丰富的浮游有孔虫和寡齿虫类为特征。相比之下，C/T时期由于OAE2和阿拉伯板块的区域构造活动，环境发生了显著变化。在碳同位素峰值A和B之间，观察到了浮游有孔虫的更替，包括罗塔利波拉属（Rotalipora）和Laeviella bentonensis的灭绝，以及“异螺旋属”（Heterohelix）的转变。这些事件与富有机质层的形成有关，表明在晚森诺曼期出现了氧气最匮乏的区域。

区域构造活动在盆地内经历了两次抬升阶段，导致早图伦期出现浅水碳酸盐岩相，并在图伦期中期萨尔瓦克组顶部形成了不整合面。

引言

白垩纪是地球历史上一个特殊的时期，其特征是多次海洋缺氧事件和富有机质沉积物的形成，这些事件通常被称为海洋缺氧事件（OAEs）（例如，Schlanger和Jenkyns，1976；Jenkyns，2010；Mansour和Wagreich，2023）。其中，OAE2是最显著的全球性缺氧事件之一，发生在森诺曼期/图伦期（C/T）边界附近，大约9400万年前（Schlanger和Jenkyns，1976；Jenkyns，2010；Mansour和Wagreich，2023）。

这一事件与大型火成岩省（LIPs）的广泛火山活动有关（例如，Kingsbury等人，2018；Takashima等人，2024），这些活动导致大气中pCO₂浓度显著升高，引发了白垩纪最强烈的全球变暖（Barclay等人，2010）。温度升高加剧了地表径流和风化作用，增加了营养物质流入海洋盆地。这反过来又导致了高初级生产力，并形成了广泛的富有机质沉积物（如黑色页岩）（例如，Jarvis等人，2011）。富¹³C贫瘠有机物的大量埋藏导致了这一时期全球δ¹³C值的正向偏移（Schlanger等人，1987；Tsikos，2004；Jenkyns，2010）。

阿尔比期至图伦期的萨尔瓦克组覆盖了伊朗西南部扎格罗斯盆地的C/T时期。作为伊朗第二大石油系统，萨尔瓦克组受到了广泛关注，已有大量生物地层学、沉积学和地球化学研究（Ghabeishavi等人，2010；Razin等人，2010；Asadi Mehmandosti等人，2013；Mehrabi和Rahimpour-Bonab等人，2013；Navidtalab等人，2013；Rahimpour-Bonab等人，2013；Omidvar等人，2014；Kalanat和Vaziri-Moghaddam，2019a；Kalanat和Vaziri-Moghaddam，2019b；Omidi等人，2021）。在扎格罗斯盆地的大部分地区，C/T边界与区域不整合相关，且没有OAE2的证据（Razin等人，2010；Vincent等人，2015）。然而，萨尔瓦克组的深海大陆架盆地显示了连续的C/T边界记录，其特征是较高的有机质含量和与OAE2相关的显著碳同位素偏移（Kalanat和Vaziri-Moghaddam，2019a；Bagherpour等人，2023）。了解控制OAE2特征保存或侵蚀的因素对于重建盆地演化及评估全球事件与区域构造之间的相互作用至关重要。

本研究旨在调查伊朗西南部扎格罗斯盆地米什背斜北部深水半深海区域的萨尔瓦克组岩性地层和浮游有孔虫生物地层。特别关注C/T边界（OAE2时期）的碳同位素变化和环境变化。将萨尔瓦克组的δ¹³C记录与世界各地的参考C/T边界剖面进行比较。此外，本研究还讨论了晚阿尔比期至图伦期扎格罗斯盆地的演化过程，以及当时影响沉积条件的全球和区域因素之间的相互作用。

章节摘录

扎格罗斯盆地

白垩纪期间南大西洋的快速扩张引发了新特提斯洋边缘的压缩作用，促使阿拉伯板块下方的洋壳俯冲（Sharland等人，2001）。这种构造活动在盐岩上涌作用和基底断层的重新激活后，形成了地垒和地堑系统（Wrobel-Daveau等人，2010）。这些结构在控制区域地质格局中发挥了重要作用。

材料与方法

从米什背斜北部517米厚的萨尔瓦克组中采集了350个样品。由于样品已经固化，无法使用清洗方法，因此采用薄片分析法进行分析。

对于碳和氧同位素分析，58个岩石样品在德国埃尔兰根-纽伦堡大学进行了处理。粉末状岩石样品在70°C下用100%磷酸处理，使用Gasbench II仪器与ThermoFisher Delta V Plus仪器联用。

岩性地层

研究剖面主要由厚层至中层石灰岩组成，某些层段中夹杂着富有机质的页岩和泥灰岩。根据岩性、颜色、层厚和沉积特征，该517米厚的剖面可划分为10个岩石单元（RU）（图2）。

RU1、RU2、RU9和RU10主要由灰色至深灰色的石灰岩组成，层厚各不相同。剖面的前107米由RU1和RU2代表。RU1与RU2的区别在于...

有孔虫灭绝

在研究剖面中，Rotalipora cushmani的灭绝发生在δ¹³C曲线峰值A上方356米处（图8）。这一生物事件通常发生在峰值A和B之间，在多个中低纬度地区（如英格兰的Eastbourne（Paul等人，1999）；美国的Pueblo（Caron等人，2006）；法国的Pont d’Issole（Jarvis等人，2011）；伊朗的Lar和Cham-e-Zeytoon（Kalanat和Vaziri-Moghaddam，2019a；Bagherpour等人，2023））被认定为同时期事件。

结论

伊朗西南部扎格罗斯盆地伊泽赫区（Izeh Zone）南部萨尔瓦克组的地层表明：

1. 六个适用于热带和亚热带地区的标准白垩纪浮游有孔虫生物带（Thalmanninella appenninica、Thalmanninella globotruncanoides、Thalmanninella reicheli、Rotalipora cushmani、Whiteinella archaeocretacea和Helvetoglobotruncana helvetica）表明该剖面属于晚阿尔比期至图伦期。

2. C/T边界...

CRediT作者贡献声明

雷扎·奥米迪（Reza Omidi）：撰写初稿，软件处理。侯赛因·瓦齐里-莫加达姆（Hossein Vaziri-Moghaddam）：指导，资金获取，概念构思。贝赫纳兹·卡拉纳特（Behnaz Kalanat）：撰写、审阅与编辑，方法学研究。阿里·贝赫达德（Ali Behdad）：撰写、审阅与编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

作者衷心感谢尊敬的主编提供的指导。同时，也非常感谢郭启梅博士和一位匿名审稿人的宝贵且详细的审稿意见，这些意见显著提升了本文的质量。