Investigation of the evolution of the global carbon cycle during the Permo-Triassic transition and the Lower Triassic by analyzing the carbon isotope pattern of marine sediments deposited during that period

Abstract

Die Kohlenstoff-Isotopenkurve an marinen Permo-Triassischen und Untertriassischen Sedimenten vom Profil Chaohu (China) zeigt einen teilweise deutlich unterschiedlichen Kurvenverlauf zu anderen Kurven von Profilen aus anderen Regionen. Die Chaohu-Kurve zeigt stark negative Werte mit einem leichten Anstieg in der Untertrias zu einem kleinen Plateau knapp im positiven Bereich an der Diener-Smith-Grenze. Anschließend fällt die Kurve zu wieder stark negativen Werten ab, bevor sie zu deutlich positiven Werten an der Smith-Spath-Grenze ansteigt. Die anderen Profile (Italien, Iran, Südchina, etc.) zeigen an der Diener-Smith-Grenze eine sehr große positive Exkursion mit Werten bis über +8 promil. Da das Profil Chaohu in einer größeren Wassertiefe abgelagert wurde als die übrigen untersuchten Profile werden die ergebnisse als das resultat einer zeitweisen Stratifizierung des Ozeans interpretiert. dadurch entkoppeln sich die Isotopenwerte von Oberflächen- und Tiefenwasser und können daher unterschiedliche Trends anzeigen. Wahrscheinlicher Mechanismus für diesen episodischen Ereignisse ist eine Klimaänderung zu höheren Temperaturen, die ein Stratifizierung zur Folge hat. Der während dieser Zeit massiv auftretende Vulkanismus ist ein potentieller Verursacher für die Klimaänderungen.The carbon isotopes of Lower Triassic marine sediments in Chaohu, southern China, and isotope data derived from other Lower Triassic marine sections is compared to understand the environmental changes in the carbon cycle in the very eastern Tethys during the aftermath of the end-Permian extinction event. The Chaohu carbon isotope curve shows very negative 13C values at the Permian-Triassic boundary (PTB) with a slightly increasing trend in the lowermost Triassic. Approximately at the Griesbachian Dienerian boundary the values reach 0 and increase further towards the Dienerian Smithian boundary to a maximum of approximately +2.5. In the Smithian the 13C curve drops to negative values with a minimum significantly below 3. At the Smithian Spathian boundary the values jump to positive values as high as +4. This confirms a 13C curve previously measured on samples from a neighbouring section. However, investigated sections from other Tethyan sections, as for example from other sections in China, Italy and Iran, show some distinct differences in the Lower Triassic carbon isotope pattern. To explain this phenomenon we invoke changes in the ocean circulation from well mixed conditions to a stratified ocean. Thus a decoupling of surface and deeper water masses may lead to different isotope trends.Micha HoracekAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in engl. SpracheGraz, Univ., Diss., 2009OeBB(VLID)20681