Perturbations to the global carbon cycle as recorded in the isotopic compositions of marine deposits have been commonly associated with major shifts in the climate and/or biologic activity, including mass extinctions. The Late Ordovician Guttenberg isotopic carbon excursion (GICE) is a large, globally correlative positive shift (∼3‰) in the carbon isotopic composition of marine carbonates (δ13Ccarb), but its driving mechanism(s) remains ambiguous. This is in large part due to uncertain correlations among Late Ordovician records, as well as complex and poorly constrained temporal relationships of abundant K-bentonite (altered volcanic ash) marker beds deposited in this time interval. Here, we provide new, high-precision U-Pb zircon geochronology by chemical-abrasion–isotope-dilution–thermal ionization mass spectrometry for K-bentonites bounding the GICE in the North American Midcontinent, including robust 206Pb/238U ages (reported with 2σ analytical uncertainty) for two important regional markers: the Deicke (453.35 ± 0.10 Ma) and Millbrig (453.36 ± 0.14 Ma) K-bentonites. The new data from these K-bentonites directly constrain the duration of the GICE to less than 400 k.y. at two well-studied locations in eastern Missouri, United States. The abruptness of the GICE precludes relatively gradual tectonic mechanisms as possible drivers of the excursion and suggests more rapid environmental drivers, such as changes in eustatic sea level associated with pre-Hirnantian glacial activity.

中文翻译：

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高精度的膨润土U-Pb年代学中晚奥陶纪古腾堡δ13Ccarb偏移的持续时间和成因的新年龄限制

海洋沉积物的同位素组成所记录的对全球碳循环的扰动通常与气候和/或生物活动的重大变化有关，包括灭绝。奥陶纪古腾堡晚期碳同位素偏移（GICE）是海相碳酸盐（δ13Ccarb）碳同位素组成中的一个大的，全球相关的正向偏移（〜3‰），但其驱动机理仍然不明确。这在很大程度上是由于晚奥陶纪记录之间不确定的相关性，以及在此时间间隔内沉积的丰富的钾膨润土（改变的火山灰）标记床的时空关系复杂且受约束较弱。在这里，我们提供了新的 化学磨蚀-同位素稀释-热电离质谱法对北美洲中部大陆界GICE的钾膨润土进行了高精度U-Pb锆石年代学研究，包括两个重要的可靠206Pb / 238U年龄（报道为2σ分析不确定性）区域性标志物：迪克（453.35±0.10 Ma）和米尔布里格（453.36±0.14 Ma）钾膨润土。在美国密苏里州东部两个经过充分研究的地点，这些钾膨润土的新数据直接将GICE的持续时间限制在400 ky以下。GICE的突然性排除了可能是相对渐进的构造机制作为漂移的可能驱动因素，并暗示了更快速的环境驱动因素，例如与赫南特前冰川活动相关的欣喜海平面的变化。包括两个重要区域标志物的可靠206Pb / 238U年龄（报告为2σ分析不确定性）：迪克（453.35±0.10 Ma）和米尔布里格（453.36±0.14 Ma）钾膨润土。在美国密苏里州东部两个经过充分研究的地点，这些钾膨润土的新数据直接将GICE的持续时间限制在400 ky以下。GICE的突然性排除了可能是相对渐进的构造机制作为漂移的可能驱动因素，并暗示了更快速的环境驱动因素，例如与赫南特前冰川活动相关的欣喜海平面的变化。包括两个重要区域标志物的可靠206Pb / 238U年龄（报告为2σ分析不确定性）：迪克（453.35±0.10 Ma）和米尔布里格（453.36±0.14 Ma）钾膨润土。在美国密苏里州东部两个经过充分研究的地点，这些钾膨润土的新数据直接将GICE的持续时间限制在400 ky以下。GICE的突然性排除了可能是相对渐进的构造机制作为漂移的可能驱动因素，并暗示了更快速的环境驱动因素，例如与赫南特前冰川活动相关的欣喜海平面的变化。在美国密苏里州东部两个经过充分研究的地点，这些钾膨润土的新数据直接将GICE的持续时间限制在400 ky以下。GICE的突然性排除了可能是相对渐进的构造机制作为漂移的可能驱动因素，并暗示了更快速的环境驱动因素，例如与赫南特前冰川活动相关的欣喜海平面的变化。在美国密苏里州东部两个经过充分研究的地点，这些钾膨润土的新数据直接将GICE的持续时间限制在400 ky以下。GICE的突然性排除了可能是相对渐进的构造机制作为漂移的可能驱动因素，并暗示了更快速的环境驱动因素，例如与赫南特前冰川活动相关的欣喜海平面的变化。