二叠纪-三叠纪野火间断事件对生物灭绝的响应——以浙江煤山剖面为例

二叠纪末期地球气候环境发生重大变化,导致陆地和海洋生态系统崩溃,发生了地质历史上最大规模的生物灭绝事件。大火(亦称野火)作为陆地生态系统的关键影响因子,以及气候环境变化的重要指标,在第四纪以前的历史研究中很少有报道。剖析了煤山二叠纪-三叠纪界线521 ka黑碳和燃烧源多环芳烃的沉积记录,恢复了生物灭绝前后的大火历史。研究显示,生物灭绝前的163 ka内大火频繁,在生物灭绝时则发生了最大规模的大火事件;生物灭绝线以上早三叠世地层中未发现燃烧的记录,出现了大火事件间断(时间持续约358 ka)。对比全球多个剖面,这种大火间断事件可能不是局部现象,而是全球性气候环境变化的响应。陆地植被为大火燃烧的原料,伴随着陆地植被的大规模消失和大气氧含量的快速下降,大火燃烧事件也将消失。因此,煤山剖面二叠纪-三叠纪界线的大火间断能用来指示生物的大规模灭绝事件。     

“避风港”使众多生物躲过地球史上最大灭绝灾难

正在南京举行的第四届世界寒武纪地质大会上,中国地质学家、贵州省区域地质调查研究院的魏家庸说,距今约2.5亿年的二叠纪末期的一次生物灭绝事件中,有很多生物在“避风港”中躲过了这场灾难。魏家庸说:“二叠纪晚期地球上存活的大量生物,如藻类和棘皮类生物,在二叠纪末期的一次生物灭绝事件发生后的200万—400万年的时间内又出现了。”魏家庸认为,这说明在这次生物灭绝事件中,地球的某些角落成了一些生物免遭厄运的“避风港”,这些存活的生物为三叠纪生物在短期内的复苏和繁荣起到了推动作用。科学界普遍认为,地球生命演化史上曾发生过六次重大的生命灭绝事件,其中发生在距今约2.5亿年二叠纪末的那一次规模最大,影响最深远,其结果导致当时地球上绝大多数的生物灭绝,只剩下少量低级的生物。此后在三叠纪,这些生物通过至少400万年的时间才逐渐进化为高级生物,并使整个寂寞的世界逐渐丰富多彩。魏家庸说,目前大量古生物化石的发现可以证明,当时的地球存在使一些生命免遭灭绝的“避风港”,但是“避风港”在地球的什么位置,有多少,仍然需要进一步研究。“避风港”使众多生物躲过地球史上最大灭绝灾难@秦亚洲 @石永红     

四川华蓥二叠-三叠系界线剖面稳定碳同位素变化特征及其生物地球化学循环成因

对四川华蓥楼房湾剖面稳定碳同位素进行的研究表明,该地区二叠-三叠系界线附近碳同位素变化趋势与全球变化基本一致。早三叠世早期ΔB平均值高于晚二叠世晚期,指示海水中磷酸盐浓度的增大和初级生产力的繁盛。从晚二叠世末期开始δ13Ccarb的缓慢降低是由大规模火山作用以及陆地风化作用加强造成的;早三叠世最早期δ13Ccarb和δ13Corg的快速同步降低所代表的全球碳循环变化主要受控于生物集群绝灭的主幕及海平面上升引起的底部缺氧水上涌。总之,二叠-三叠纪之交碳同位素变化是火山作用、海平面变化、海洋和陆地生物集群绝灭以及缺氧水上涌等因素综合作用的结果。     

分子化石揭示了距今约250Ma二叠纪-三叠纪之交生物危机的多阶段性

Nature杂志于2005年3月24日发表了中国地质大学(武汉)青年学者谢树成博士和殷鸿福院士等有关二叠纪-三叠纪界线(约250 Ma)附近的分子化石的研究成果. 在国家自然科学基金的长期资助下,该研究小组曾在将全球二叠纪-三叠纪界线层型剖面("金钉子")落户于我国浙江长兴煤山剖面方面做出了重要贡献,并获得2002年度国家自然科学奖二等奖.但对于二叠纪一三叠纪界线附近发生的显生宙最大的生物灭绝事件,其地质过程仍是国际关注的热点之一.长期以来,有关对二叠纪一三叠纪界线生物集群灭绝的认识,主要来自于地层中所保存下来的大化石和微体化石记录,而且主要着重于海洋无脊椎动物,这仅涉及到生态系统比较小的一部分.有关生态系统的初级生产者(特别是藻类、蓝细菌等)和分解者(菌类)的工作比较薄弱,难以对当时整个生态系统的危机作出回答.     

中国二叠纪末期生物集群灭绝及其原因的探讨

该文总结了近几年来地球化学、地质和古生物等学者关于P-T生物灭绝事件的研究,对比我国南方和北方海、陆相二叠—三叠纪地层及生物群研究的新进展,并结合国外某些地区的研究成果,从可能的外因及内因两个方面探讨了古-中生代之交的全球变化与生物效应,分析出决定性因素,提出了火山-气候成因的新假说。     

四川华蓥二叠-三叠系界线剖面稳定碳同位素变化特征及其生物地球化学循环成因

对四川华蓥楼房湾剖面稳定碳同位素进行的研究表明,该地区二叠-三叠系界线附近碳同位素变化趋势与全球变化基本一致。早三叠世早期Δ_B平均值高于晚二叠世晚期,指示海水中磷酸盐浓度的增大和初级生产力的繁盛。从晚二叠世末期开始δ¹³C_carb的缓慢降低是由大规模火山作用以及陆地风化作用加强造成的;早三叠世最早期δ¹³C_carb和δ¹³C_org的快速同步降低所代表的全球碳循环变化主要受控于生物集群绝灭的主幕及海平面上升引起的底部缺氧水上涌。总之,二叠-三叠纪之交碳同位素变化是火山作用、海平面变化、海洋和陆地生物集群绝灭以及缺氧水上涌等因素综合作用的结果。     

论"三叠纪初"的一次海侵

论述二叠纪末生物大灭绝事件后的一次全球性快速海侵。以往认为该海侵发生在三叠系底部,但新的材料表明属二叠纪末期。在国际标准层型剖面浙江长兴煤山地区海侵高潮(海平面快速上升)见于26层黑色页岩,层内含菊石Hypophiceras组合,双壳类Claraia? baoqingensis和二叠纪牙形刺;在浙江黄芝山剖面海侵见于大灭绝层之上的Claraia cf.bioni层,此层也可与克什米尔Guryul Ravine剖面E_1层(Claraia bioni带)对比;在北极区,海侵层相当于Otoceras Concavum 层。还讨论了康滇古陆东缘和华北古陆南缘此次海侵的影响,这些古陆边缘地区陆相沉积(“卡以头段”和石千峰群)中夹的海相层不是三叠纪,而是二叠纪。     

显生宙碳循环异常环境的地球生物学过程研究

该研究以显生宙碳循环异常环境的地球生物学过程为研究主体,重点研究二叠纪-三叠纪之交和晚泥盆世两大重大地质突变期的地球生物学过程特点和规律,查明碳循环异常的起因及其对生态系统的影响,探索生物与环境的相互作用。二叠纪—三叠纪之交是古生代海洋生态系破坏和中生代型海洋生态系开始重建的转折点,古海洋缺氧对该转折影响深远。通过对华南多条剖面高精度碳同位素、碳-硫形态、碳酸盐晶格硫(CAS)、DOP和Δδ13C等分析测试,该年度研究在认识该时期古海洋缺氧的时限、程度、演化和成因机制等方面取得明显进展。大灭绝前的二叠纪浅水碳酸盐岩台地以氧化环境为主。由于火山活动释放大量的CO2、SO2等气体,导致气温上升、陆地生态系统开始瓦解、陆源输入增加、海洋贫氧层(OMZ)扩张,大灭绝后海洋环境向缺氧环境转变。早三叠世早期δ34SCAS明显比晚二叠世偏重,波动剧烈,且与δ13Ccarb明显正相关(3次同步正漂),意味着严重的海洋缺氧、硫化事件,海水硫酸盐浓度很低(3 m M)。早三叠世早期δ13Ccarb频繁和幅度较大的波动,指示了动荡不稳定的海洋碳循环;之后δ13Ccarb和δ34SCAS变化率同步减小,两者呈现负相关关系,可能是由于海水温度下降、海水循环增强,海洋碳循环趋于稳定。中三叠世δ34SCAS下降,变化率进一步降低,碳-硫同位素的正相关关系逐渐消失,反映该时期海洋硫酸盐浓度进一步升高,以正常的氧化状态为主。大灭绝后动荡的海洋碳-硫循环及缺氧环境导致了生物复苏迟缓。晚泥盆世弗拉斯-法门(F-F)生物大灭绝事件是显生宙又一重大地质转折时期,集中体现在生物礁生态系中,菌藻类取代后生动物(珊瑚-层孔虫)造礁。对华南地区多个剖面细致的观察和统计分析表明,菌藻类可侵入"活着"的后生动物并抑制后生动物的发育。后生动物骨骼虽然具有自我修复功能,并对菌藻类有反抑制作用,但在环境恶化时,这种平衡会被打破,导致后生动物个体无法生长而死亡,直至后生动物生物礁被菌藻类生物礁取代。中-晚泥盆世植物登陆,陆生植物粗大根系的发育,导致陆地生物-化学风化急剧增加,近岸海域海水营养水平激增,可能是晚泥盆世菌藻类"大举入侵"珊瑚-层孔虫礁生态系最终取而代之的直接推手。     

显生宙生物大灭绝和大辐射

地球上的生命演化是一个由低级到高级、由简单到复杂的过程,同时又是一个由多次起源→辐射→灭绝→复苏组成的阶段性过程。其中,辐射与绝灭是明显的突变或质变。显生宙以来,全球海洋生物经历了五次大灭绝和三次大辐射。五次大灭绝分别发生在奥陶—志留纪之交、晚泥盆世弗拉—法门期之交、二叠—三叠纪之交、三叠—侏罗纪之交和白垩—第三纪之交;三次大辐射分别发生在寒武纪初、早中奥陶世和中三叠世安尼期,相应出现了三个演化动物群:寒武纪演化动物群、古生代演化动物群和现代演化动物群。     

罗平生物群中的鱼化石

2008年8月,在举国上下都为北京奥运会而期待和欢呼的时候,时间却为我开启了一扇通往2.4亿年前三叠纪海洋的奇幻之门。作为硕士研究生的我,第一次接触到了罗平生物群。罗平生物群的生物生活在距今2.4亿年前,当时正是二叠纪末期生物大绝灭之后,地球生命从复苏到辐射的关键时期。它不仅记载了一段古代生命的复苏史和辐射史,也见证了远古海洋的沧桑变迁,     

物种多寡，怎决定？物种丰度VS地理纬度

古生物学家发现，在地球史上寒武纪以后．曾发生了五次规模极大的物种灭绝，各居于奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪以及白恶纪的末期；其中最显著的，是二叠纪末期．即古生代末期的大灭绝，约有50％‘科’消失。众所周知，由小行星撞地球所造成的恐龙灭绝，不过是五大之中最小的．只导致百分之十多的科消失。     

贵州罗甸大文二叠三叠系界线剖面海平面变化及其全球对比

对华南地区贵州罗甸大文剖面早三叠世早期的凝块石进行了系统的沉积学描述,区分出斑状、层状、枝状和网状4种中型构造。凝块石所具有的沉积构造特征和岩石学统计数据表明其形成于潮下带沉积环境,其中,斑状和层状中型构造的凝块石形成于能量较低的深潮下带,而枝状和网状中型构造的凝块石形成于能量较高的浅潮下带。18个向上变浅的沉积旋回显示Hindeodus parvus带内部海平面逐渐降低;Isarcicellastaeschei带和I.isarcica带早期,海平面降到最低,之后海平面开始升高。通过与其他地区二叠–三叠系界线剖面的海平面变化情况对比发现,全球普遍存在二叠–三叠纪之交的海平面下降,而大文剖面早三叠世早期的H.parvus带、I.staeschei带和I.isarcica带的海平面变化情况在古特提斯洋范围内可以广泛对比,可能主要受到全球海平面变化的影响。     

东特提斯区二叠—三叠系界线的事件

二叠—三叠纪之交的无论生物的或非生物事件都是得到公认的。事件(1)最大的和众所周知的事件是在二叠—三叠系界线处,或在界线附近,存在着生物的交替,人们注意到界线处古     

“酸海”引发史前最大规模生物灭绝 分析表明火山释放的二氧化碳使海水迅速酸化

在一连串组合拳般的打击下,地球于2.52亿年前发生了最大的灭绝事件。最新研究表明,随着巨大火山爆发喷涌出大量二氧化碳,进而使海洋变得更为酸性,几乎全部的海洋生物都从这颗行星上消失了。这也是地球史上5次生物大灭绝中规模最大的一次。这项研究是旨在查明发生在二叠纪末期的     

运用岩石组构、生物遗迹及地球化学重建碳酸盐岩沉积古环境 ——以山西兴县关家崖马五-5亚段为例

通过岩石组构、生物遗迹和地球化学手段重建山西省兴县关家崖剖面奥陶系马五-5亚段碳酸盐岩沉积过程.研究表明:马五-5亚段发育亮晶砂砾屑灰岩、含介形虫藻粉屑灰岩、微晶灰岩、生物扰动微晶灰岩及粉晶含灰云岩,相当于威尔逊模式标准微相SMF24、SMF16和SMF23,为潮坪环境沉积;遗迹化石Arenicolites、Thalassinoides、Helminthopsis和Planolites及其组合指示潮坪沉积特征,各微环境生物扰动程度不同;碳同位素显示马五-5亚段沉积时,海平面发生了3次波动,马五-52亚期经历了2次海平面升降过程,马五-51亚期处于相对低海平面时期,海洋含氧量与营养盐随海平面升降发生变化,海平面变化使生物生态系统及海水特征发生变化,形成了不同组构的碳酸盐岩.关家崖剖面马五-5亚期由潮下演变为潮间环境,最终转变为潮上亚环境.     

四川盆地西部的峨眉地裂运动及找气新领域

志留纪末至晚三叠世之间四川盆地西部地壳处于张性状态,发生了强烈的地壳拉张运动,即峨眉地裂运动。二叠纪前为地裂运动伊始期;二纪为地裂运动高峰期;三叠纪为地裂运动衰退期。地裂运动形成的构造格局对沉积、成岩有一定的控制作用,进而在一定程度上控制了该区油气的分布。     

中国煤山剖面事件界线层粘土中石膏化生物化石碎屑初探

中国煤山剖面第25层亦即俗称的“白粘土”层代表着曾发生在二叠纪与三叠纪(P／T)地史转折期(约2．5亿年前)的灾变事件地层记录。继发现“白粘土”中存在自形晶石膏之后,这里新发现其中保存有石膏化生物化石碎屑。中子活化分析显示,白粘土中的石膏化生物化石碎屑与自形晶石膏乃至与白粘土本身具有基本相同的稀土分布模式,指示了三在相同或极其相似环境中同期或准同期形成。联系“白粘土”呈天然强酸性的事实,提出了酸性硫酸盐化学置换碳酸盐导致生物化石碎屑石膏化的成因机制。石膏化生物化石碎屑的发现,为P／T转折期的海洋曾出现严重酸性化事件提供了新证据;且为解读P／T生物大灭绝现象提供了新视角。     

罗平的鱼龙化石新发现

鱼龙起源于2.4亿年前的三叠纪早期,当时的地球生物界刚刚经历地质历史上最大的一次绝灭事件。这场浩劫使中生代之前繁盛的各种生物遭受重创,但是也给此后其他生物的复苏和繁荣开辟了新天地。鱼龙最先发现于英国,17世纪英国博物学家路易德第一次描绘了鱼龙。鱼龙,顾名思义,其外形似鱼。正是由于这个原因,路易德把鱼龙化石当成了一种鱼类的残骸。直到100多年之后的19世纪早期,鱼龙才第一次被法     

可长生不老的动物 灯塔水母世界唯一

人类寻求永生之术已长达几个世纪，但不知何故，在此问题上我们总是无所斩获。地球上各种生物的生死循环应该是相同的——-但，似乎有一种生物打败了这个循环系统。     

浅谈生物多样性及其保护

我们生活的地球大约有45亿年的历史,地球上生物的出现约有30多亿年的历史.经历几十亿年的发展进化,形成了当今世界形形色色的生物类群.据统计地球大约有500～5000万种生物,被人们记录的约170万种,其中微生物约10万种,植物30万种,动物130万种(Wilsion 1985;Tangley 1986,Shen 1987).每年都有不少生物新种被发现,也有许多生物被毁灭.