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Jacopo Dal Corso * 等,BGEG国家重点实验室,Sciences Advances (2020). Extinction and dawn of the modern world in the Carnian (Late Triassic)

近日,中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室的Jacopo Dal Corso和布里斯托尔大学地球科学学院的Mike Benton 领导的中欧研究团队在国际著名综合性学术期刊《Science Advances》发表了卡尼期洪泛事件的综述论文。该文章从研究历史、年代学、沉积学、古生物学、古环境及古气候等角度全面总结了卡尼期洪泛事件,同时指出这次事件认识当前存在的问题及未来研究的潜在方向。生物地质与环境地质国家重点实验室的Jacopo Dal Corso 教授为第一作者和通讯作者,布里斯托大学Michael J. Benton 教授为共同通讯作者。

卡尼期洪泛事件(距今234~232百万年)是中生代最为显著的一次生物-环境事件,包括降雨量的增加、生物灭绝与演化辐射、碳同位素波动、海洋缺氧事件、温室效应、火山喷发等。

卡尼期洪泛事件发生在晚三叠世卡尼期。事件始于卡尼期Julian 晚期,与菊石Austrotrachyceras 的出现时间一致。但对这次事件的结束时间的认识较为模糊,大致在Tuvalian 2。事件持续时间约为1.2 百万年。

在沉积学方面,海洋环境在这次事件中的主要表现为碳酸盐工厂的崩塌,以及陆源输入的增加。同时在多个地区还出现了缺氧事件。陆地上则是由盐湖为主的环境转变为河流和淡水湖泊环境,表明水循环的巨大转变。

碳同位素研究表明这次事件中至少出现了三次碳同位素负偏,并且具有全球性(1)。牙形石的氧同位素研究表明卡尼期洪泛事件中出现了两次升温事件。第一次升温约4℃,与第一次碳同位素负偏对应;第二次升温约6℃,对应第三次碳同位素负偏。

1 卡尼期洪泛事件的环境记录和地球化学指标变化

通过对全球的化石数据分析发现,卡尼期洪泛事件中,海洋生物属一级的灭绝率约为33%2)。在中生代的灭绝事件中排第三,因此是中生代最为显著的灭绝事件之一。

2 显生宙主要灭绝事件的属级灭绝率排序,卡尼期的灭绝程度在中生代中排第3

在卡尼期洪泛事件中,海洋和陆地生态系统发生了一系列重要的转变,主要包括:(1)菊石和牙形石的灭绝和复苏;(2)真正意义上的石珊瑚类珊瑚礁的出现;(3)钙质超微化石的起源;(4)硬骨鱼的灭绝,以及现代类型鲨鱼的辐射演化;(5)海洋爬行生物的更替;(6)陆地四足动物的灭绝;(7)恐龙的多样化;(8)鳄目动物的出现;(9)麟龙类的地理扩张;(10)最古老的乌龟的出现;(11)哺乳动物的出现;(12)陆地植物由旱生植物转变为湿生植物,并且大量出现厚煤层;(13)琥珀的出现以及昆虫早期的多样化(3)。

3 卡尼期洪泛事件中陆地生态系统的一系列转变

卡尼期洪泛事件的诱因可能是兰格尔大火成岩省的喷发。生物地层和年代地层研究表明兰格尔大火成岩省的喷发事件与卡尼事件的时间大致相当(4)。但仍需要更精细的年龄限制来揭示其中的因果关系。

4  兰格尔大火成岩省地层序列

对于卡尼期洪泛事件的研究,当前存在的未解决问主要包括:(1)高精度的时间格架,特别是陆相地层;(2)建立不同纬度,海相和陆相卡尼期的碳同位素曲线;(3)重建卡尼事件时期的大气二氧化碳浓度;(4)利用新指标揭示生物地球化学循环;(5)提高现有古生物数据的精度,精确计算卡尼事件的灭绝率;(6)精确限定兰格尔大火成岩省的喷发时间,揭示兰格尔大火成岩省对大气-海洋-陆地系统的影响。

该研究得到了中国地质大学(武汉)“地大百人计划”、中、英、德自然科学基金等项目的资助。


论文信息:

Title: Extinction and dawn of the modern world in the Carnian (Late Triassic)

Authors: Dal Corso, J.*, Bernardi, M., Sun, Y.D., Song, H.J., Seyfullah, L. J., Preto, N., Gianolla, P., Ruffell, A., Kustatscher, E., Roghi, G., Merico, A., Hohn, S., Schmidt, A. R., Marzoli, A., Newton, R. J. Wignall, P. B., Benton, M. J. *

Sources: Sciences Advances, Vol. 6, No.38, eaba0099

Doi: 10.1126/sciadv.aba0099

论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/38/eaba0099