我校教师在地学顶级期刊发文 探讨生物大灭绝之谜

发布:宣传部 投稿:地球科学与工程学院 发布时间:2022-11-24 19:29:04浏览:

近日,我校地球科学与工程学院教师刘超在国际地学顶级期刊Gondwana Research在线发表了题为“Temporal and spatial variations of high-resolution strontium, carbon, and oxygen isotopic chemostratigraphy at the end-Permian crisis boundary in South China”的学术论文,探讨了二叠系/三叠系之交生物大灭绝的相关重要科学问题。

在二叠系/三叠系之交,发生了地质历史时期最大规模的生物大灭绝事件,该事件导致90%的海洋生物和75%的陆地生物灭绝,并留下了众多关键的生物地层学与化学地层学证据。此前研究证实了全球火山活动为主导因素的环境恶劣化导致海洋缺氧、温度升高、森林大火、陆地风化、酸雨等不利条件是导致生物大灭绝的重要原因,但不同研究剖面所得结论仍存在广泛争议,如碳同位素显著负漂移的控制因素、生态短暂恢复是否具有全球一致性、早三叠世生态辐射的阶段性等等。该文以中国华南剖面为研究对象,利用锶、碳、氧同位素为研究手段,并与世界范围内其它研究剖面进行了对比探讨,在如下几方面做出了标志性成果:(1)首次尝试提出了高分辨率(<0.5百万年)锶同位素化学地层学。以前普遍认为,锶元素在海水中滞留时间为1~2百万年,而海水混合均一时间仅数千年,因此海水中锶同位素是均一的,且其同位素地层对比的精度在1~2百万年。但该文通过连续密集取样分析,以及对比前人百万年尺度内的研究对比,发现锶同位素在不同剖面百万年尺度内(<0.5百万年)存在时空差异,并非如前人所描述的全球一致。论文进一步提出了陆源物质快速输入和海洋停滞是导致锶同位素在不同剖面的时空差异的原因。这为以后利用锶同位素开展二/三叠之交古海洋环境演化的高分率尺度研究提供有益探索。(2)为短暂生态恢复期“冷却事件”提供新的证据。该文通过高分率化学地层分析,表明短暂生态恢复期的“冷却事件”(Wuchiapingian/Changhsingian Boundary Cooling Event并非全球同步出现,而表现出地区差异性,并且主要受控于海水深度和距离岩浆活动距离。这为生物大灭绝发生的时空不均衡性提供了有力证据。(3)为二叠系/三叠系之交海洋分层缺氧提供了新的证据。论文深入探讨了不同水深环境剖面主灭绝线(Permian/Triassic Boundary)处锶、碳同位素梯度的特征,论证了该梯度由海洋分层和洋流循环停滞所造成,远洋和近陆分别受控于海底火山和陆源物质输入的控制,而与海洋初级生产力变化无关。

Gondwana Research是国际地学权威学术期刊,由Elsevier出版,在Earth and Planetary Sciences学科CiteScore排名2/235,是中科院大类学科(地球科学)和小类学科(地球科学综合)一区TOP期刊。2021年IF:6.151、Citescore:9.9。刘超老师为论文第一作者和通讯作者,联合作者包括其研究生及湖北地质调查局杨勇副研究员。这是地球科学与工程学院首次在地学领域国际顶级期刊发表论文成果。该论文受到国家自然科学基金和油气资源与探测国家重点实验室开放基金联合资助。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1342937X22003070

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