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    2. 我校在“晚二疊世-早三疊世時期全球汞沉積特征”方面取得新進展

      作者: 時間:2019-04-01 點擊數:

        (通訊員 王瓊 張妍)今日,我校地質過程與礦產資源國家重點實驗室趙來時教授團隊在Nature Index 雜志,國際著名期刊《地球與行星科學快報》(Earth and Planetary Science Letters)(T1)發表題為《晚二疊紀末生物大絕滅及早三疊生物復蘇時期全球的汞循環》(Global mercury cycle during the end-Permian mass extinction and subsequent Early Triassic recovery)的學術論文,為我們探討古-中生代之交生物大絕滅成因提供了新的研究思路。

         晚二疊紀末(~ 252 Ma)生物大絕滅是顯生宙以來最大的一次生物崩塌事件,生物絕滅后,生態環境經歷了很長的恢復時間,直到早三疊世斯密斯階-斯帕斯階界線后生態環境才開始穩步復蘇。另外,整個生態環境在復蘇的過程中是異常曲折的,如晚斯密斯時期就見證了生物多樣性的減少和和全球極端氣候的發生。雖然導致早三疊世生態曲折復蘇的最終原因還是撲朔迷離的,但晚斯密斯階生態的惡化已經被認為可能與西伯利亞大火成巖省的再次強烈噴發有關。由于缺少早三疊世西伯利亞大火成巖省高精度U-Pb年齡的約束,早三疊世生態的曲折復蘇與西伯利亞火山是否具有相關性一直難以確定。近年來,Hg元素和Hg同位素地球化學聯合示蹤手段已被廣泛應用于地質歷史時期生物大絕滅事件的研究,因此利用Hg異常示蹤地球表層大規模火山作用,可以為探究火山作用與環境氣候和生物演變的關系提供新手段和新思路。

        對早三疊世Hg的研究主要集中在北極地區,其他地區還沒有相關的研究。另外,南半球剖面在晚二疊紀末生物大絕滅層位是否也記錄了Hg的正異常還沒有探明,因而具有全球意義的晚二疊世-早三疊世Hg的地球化學地層學還沒有建立。為了解決這一科學問題,該團隊在華南地區選取了安徽巢湖剖面、在印度克什米爾地區選取了Guryul Ravine剖面。這兩個剖面都發育了完整的晚二疊世長興階到早三疊世斯帕斯階的地層,在古地理上分別位于古赤道和南半球高緯度地區,結合北極地區的剖面,可以用來評價西伯利亞火山在晚二疊世-早三疊世在全球范圍內的影響。

         結果顯示,巢湖剖面及印度Guryul Ravine剖面在絕滅層都表現出了Hg/TOC比值的正偏及較大的Δ199Hg正值,指示了加強的火山大氣Hg輸入的信號,證實了西伯利亞火山在全球的記錄。相反,Hg/TOC在整個早三疊世雖然有微弱的波動但總體表現出較低的值,表明為正常的Hg沉積。Hg含量與Al含量的散點圖顯示,二者在早三疊世有較強的相關性,表明早三疊世很大比例的陸源Hg隨黏土礦物進入了海洋,這也被早三疊世樣品具有較小的Δ199Hg值所證明。

         該成果受到國家自然科學基金(41673011, 41473006, 41272025等)、中央高校基礎研究經費(CUGCJ1815、CUGQYZX1728、CUG170683)、校優秀博士論文創新基金等項目的資助。論文的第一作者為地質過程與礦產資源國家重點實驗2015級博士生王向東,是我校與澳大利亞莫納什大學聯合培養博士生,通訊作者為趙來時教授和陳中強教授。

      論文信息:

      Title:Global mercury cycle during the end-Permian mass extinction and subsequent Early Triassic recovery

      Authors:Xiangdong Wang, Peter Cawood, He Zhao, Laishi, Zhao, Stephen Grasby, Zhong-Qiang, Chen, Lei, Zhang

      Published: March 2019

      論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2019.02.026

       

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