近日,国际著名地学期刊《Earth-Science Reviews》刊出了我校生环国家重点实验室宋虎跃副研究员团队的研究成果-Cooling-driven oceanic anoxia across the Smithian/Spathian boundary (mid-early Triassic)。论文第一作者和通讯作者为我校生环国家重点实验室宋虎跃副研究员。
早三叠世异常的海洋环境变化被认为是导致二叠纪-三叠纪之交生物大灭绝后生物迟缓复苏的主控因素。现有的研究表明早三叠世Smithian时期记录了早三叠世乃至显生宙最为显著的极端高温事件,Smithian-Spathian之交还发生了一次明显的降温事件。但是,该时期海洋环境的具体变化情况尚不清楚,环境事件与生物事件之间的相互联系也未得到揭示。
为此,宋虎跃副研究员等综合碳、硫同位素,铁组分,草莓状黄铁矿大小等多种研究手段对安徽巢湖地区马家山剖面的Smithian-Spathian地层开展高分辨率的古环境重建工作,恢复了Smithian至Spathian早期古海水的氧化还原条件变化和碳、硫循环过程。与此同时,通过对全球不同地区不同沉积环境的研究结果进行对比和总结,在Smithian至Spathian早期识别出了两期全球性的海洋缺氧事件,并提出这两期海洋缺氧是由不同的环境机制造成的。第一期海洋缺氧事件发生在Smithian中期,对应了Smithian的极端高温时期,同时与碳同位素的负偏相对应,指示该时期火山活动活跃,高温背景下的海水分层、滞留是导致这次海洋缺氧事件的主要原因。相反,第二次海洋缺氧事件发生在Smithian-Spathian之交的降温时期,其与全球碳同位素正漂相对应,反应了降温事件引发海洋初级生产力繁盛,有机碳埋藏加剧,海洋缺氧环境广泛发育,进一步促使黄铁矿埋藏增强,最终导致海水的碳、硫同位素组成发生同步正漂移。在此基础上,提出了早三叠世Smithian至Spathian早期海洋环境的演化模型(图1)。该研究指出,早三叠世的海洋缺氧事件不仅发生在极端高温时期,同时在气候转折时期(降温时期)也有发生。海洋缺氧的频繁发生导致了早三叠世生物的迟缓复苏过程。
图1 早三叠世Smithian至Spathian早期古海洋环境演化模型
该研究得到国家自然科学基金面上项目(41872033),重点项目(41530414),中-英联合项目(41661134047)等联合资助。
论文信息:
Title:Cooling-driven oceanic anoxia across the Smithian/Spathian boundary (mid-early Triassic)
Authors:Huyue Song*, Yong Du, Thomas J. Algeo , Jinnan Tong, Jeremy D. Owens, Haijun Song, Li Tian, Haiou Qiu, Yuanyuan Zhu, Timothy W. Lyons
Source: Earth-Science Reviews
DOI:10.1016/j.earscirev.2019.01.009
Published: Available online 21 January 2019
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.01.009