中外科学家最新研究表明二叠纪末生物大灭绝为突发事件
图为科研人员在蓬莱海滩剖面的调查。南固提供的地图
新华社南京9月21日电(杨延慈)中国科学院南京地质古生物研究所21日宣布,由该研究所、麻省理工学院和中国科学院广州地球化学研究所的研究人员组成的国际合作小组,通过对广西蓬莱滩“伸展”二叠纪-三叠纪剖面的系统研究,确认二叠纪末的大规模灭绝是一个意想不到的事件。
研究结果为进一步了解二叠纪末大灭绝的持续时间、环境背景和原因提供了重要的机会。
大约2.5亿年前二叠纪末期的大规模灭绝是地球生命史上最灾难性的灭绝事件,导致超过90%的海洋生物和大约75%的陆地生物灭绝。
研究人员表示,在过去的20至30年间,许多关于灭绝的研究都以浙江长兴景山公园和四川广元上寺的经典地层剖面为研究对象,并取得了一系列重要进展。但是,上述各段存在明显缺陷,即异常地层冷凝。以景山公园剖面为例,生物灭绝事件自始至终的全过程仅保存在约36厘米的地层中,可能存在多个沉积间断。
由中国科学院南京地质古生物研究所沈院士、美国麻省理工学院贾汉·达拉姆·扎尼博士和中国科学院广州地球化学研究所陈军博士组成的国际合作小组,对广西蓬莱滩二叠系-三叠系“伸展”剖面进行了系统研究。与景山公园段相比,该段相应地层的沉积速率快100多倍。
通过剖面中多层火山凝灰岩的高精度铀-铅同位素定年和精细的生物地层研究,科学研究人员已确定二叠纪末大规模灭绝事件的发生时间约为25193.9万年前。大规模灭绝的过程非常明显。
沈说,二叠纪正常海洋生态系统的崩溃记录在一层厚约2.3米的火山碎屑中。根据平均沉积速率,火山事件沉积可能少于3000年,根据最保守的估计,整个灭绝过程估计约为30000年。对蓬莱滩剖面的研究还表明,二叠纪大灭绝结束后,残存分子很少,灾后不同沉积环境下的残存程度也有很大差异。
高分辨率地球化学数据表明,在生物大规模灭绝之前,碳同位素有多个波动周期,幅度约为2-3‰,每个波动对应3-5℃左右的温度变化和火山凝灰岩沉积,表明在此期间火山活动对古环境有持续的影响。海水温度上升约6-8摄氏度的最大快速升温事件发生在最厚的火山凝灰岩沉积的顶部。
该研究不仅证实了浙江省景山公园、广元上寺、伊朗等地的古浓缩剖面在二叠纪-三叠纪之交古海水温度变化的结果,还进一步证实了同一时期西伯利亚大规模火山爆发和华南周围岩浆活动引起的环境剧变,导致生物大规模灭绝的发生沈对说道。
相关结果发表在全球战略分析公报的网上。本研究得到了中国科学院科技战略试点项目(乙类)和前沿科学重点研究项目的支持。(结束)
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