CÁC SỰ KIỆN KELLWASSER Ở RANH GIỚI CHUYỂN TIẾP BẬC FRASNI – FAMEN, DEVON THƯỢNG TRONG HỆ TẦNG TỐC TÁT, MIỀN BẮC VIỆT NAM

          Cuối năm 2018, các nhà khoa học của Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam cùng các nhà khoa học của Đại học Kumamoto, Đại học Tohoku, Đại học Hiroshima, Đại học Kanazawa, Đại học Kochi, Nhật Bản, Đại học Leicester, Vương quốc Anh, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản Việt Nam phát hiện các sự kiện Kellwasser trong hệ tầng Tốc Tát, ở đèo Si Phai, huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang (Hình 1).

Hình 1. Vị trí địa lý và bối cảnh địa chất của các vị trí hóa thạch ở tỉnh Hà Giang, miền Bắc Việt Nam. (a) Bản đồ thể hiện vị trí cảu phần phía bắc tỉnh Hà Giang ở miền Bắc Việt Nam. (b) Vị trí vùng nghiên cứu. “Ngôi sao đen”thể hiện vị trí mặt cắt đèo Si Phai ở vùng Đồng Văn. (c) Bản đồ giao thông xung quanh mặt cắt đèo Si Phai với các vị trí S11 và S12 và thể hiện vị trí ranh giới giữa hệ tầng Si Phai và hệ tầng Tốc Tát.

Hình 2. Cột địa tầng chi tiết có sự phân bố conodont và tài liệu đồng vị cacbon (δ13Ccarb) từ Frasni muộn đến Famen sớm ở vị trí S11. Các đới Pa. nasuta, Pa. linguiformis và Pa. trianguilaris được thể hiện. Hai vị trí dị thường δ13Ccarb được thể hiện trong đới Pa. nasuta, và Pa. trianguilaris (các ngôi sao đánh dấu đỉnh dịch chuyển). Ngôi sao đen thể hiện mức của sự kiện Kellwasser dưới. Ngôi sao trắng thể hiện mức của sự kiện Kellwasser trên.

Sự kiện Kellwasser là một trong năm sự kiện tuyệt diệt chính trong lịch sử sự sống trên Trái đất xảy ra vào Devon muộn. Cuối kỷ Devon xảy ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt và thay đổi ở đại dương quy mô toàn cầu. Nhiều nhóm sinh vật bị ảnh hưởng bởi sự tuyệt chủng này như Bọ ba thùy, Tay cuộn, Vỏ cứng và động vật biển khơi như Cúc đá và Vỏ nón. Hai khoảng thời gian riêng biệt được gọi là các sự kiện Kellwasser dưới và trên (LKE, UKE) xác định rõ ràng sự thay đổi của đại dương thông qua khoảng thời gian này bởi sự tích tụ rộng rãi của đá vôi và sét bột và liên quan đến các dấu hiệu đồng vị cacbon hữu cơ và cacbonat cho thấy sự chôn vùi carbon trong nước sâu. Những sự kiện này dường như đánh dấu sự thiếu oxy lan rộng trong đại dương có lẽ là toàn cầu trong trường hợp của UKE. LKE xảy ra trong đới conodont Palmatolepis rhenana của Frasni muộn, trong khi UKE là được liên quan tới ranh giới Frasni - Famen. Ở đèo Si Phai, huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang, miền Bắc Việt Nam chúng tôi xác định dấu hiệu trầm tích, sinh địa tầng và hóa địa tầng địa phương của các sự kiện Kellwasser trong phần dưới của hệ tầng Tốc Tát (Hình 1).

Hơn 150 mẫu cổ sinh được thu thập từ đá vôi để gia công conodont bằng cách sử dụng axit acetic (6-10%) và sàng 0,17 mm và 2,00 mm. Khoảng 100 mẫu đá vôi được thu thập để phân tích đồng vị cacbon. Các mẫu được chuẩn bị bằng cách nghiền thành bột trong cối đá mã não và sau đó bột trong mỗi mẫu được trộn để đồng nhất. Các giá trị đồng vị bền của cacbonat (δ13Ccarb) được phân tích bằng cách sử dụng hệ thống quang phổ khối Finnigan MAT253 với thiết bị cacbonat Kiel III tại Trung tâm Nghiên cứu lõi biển tiên tiến, Trường đại học Kochi. Khoảng 60 μg bột trong mỗi mẫu cho phản ứng với axit ortho-phosphoric 99% ở 70o C. Hai phân tích các tiêu chuẩn carbonate (NBS-19 và ANU-m2) được hiệu chỉnh theo tiêu chuẩn VPDB được chạy trong mỗi bộ phân tích và cứ sau ba hoặc bốn lần chạy phân tích. Độ chính xác là 0,03 ‰ (1σ) cho δ13C.

Kết quả phân tích thạch học, sinh địa tầng và hóa địa tầng cho thấy các đá cacbonat Devon thượng của hệ tầng Tốc Tát ở đèo Si Phai, huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang, miền Bắc Việt Nam được lắng đọng trong môi trường thềm, sườn và bồn; những đá cacbonat này chứa phong phú conodont chỉ thị của các đới Palmatolepis nasuta, Pa. linguiformisPa. triangularis, ranh giới bậc Frasni – Famen được xác định bởi sự xuất hiện đầu tiên của Pa. triangularis. Hai dị thường đồng vị cacbon được ghi nhận, điểm dị thường dưới ở trong khoảng của đới Pa. nasuta dưới đến giữa, trong khi điểm dị thường trên chỉ nằm trên ranh giới Frasni-Famen. Trên cơ sở sinh địa tầng, những dị thường này tương ứng với sự kiện Kellwasser dưới và trên (Hình 2). Các dạng Vỏ nón (Nowakia, Styliolina, HomoctenusMetastyliolina?) phong phú trong khoảng đới Pa. nasuta, nhưng cho thấy sự suy giảm mạnh mẽ về sự phong phú trước sự kiện Kellwasser dưới và chỉ có hai loài sống sót vào giai đoạn Famen.

 

Tin: Phòng Địa chất

Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam

Toàn văn bài báo được đăng trên tạp chí Wiley Island Arc. DOI: 10.1111/iar.12281.

Tin cùng loại