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杨江海,杜远生 等, 地学院 Earth and Planetary Science Letters, Available online 13 April 2018, Early Wuchiapingian cooling linked to Emeishan basaltic weathering?

近日,地球科学顶级期刊《Earth and Planetary Science Letters》刊发了峨眉山大火成岩省喷发后的化学风化致使全球气候变冷的最新研究成果。该文第一作者、通讯作者为地球科学学院杨江海副教授。

大陆化学风化和物理侵蚀是陆表地貌演化的重要刻画者,受控于构造活动和气候变化,化学风化通过水-岩反应消耗CO2、产生河流输送的溶解质也对地球大气和大洋组成及气候演化产生重大影响,是地球气候系统长时间尺度的恒温器。起源于陆表的风化剥蚀,碎屑沉积物经河流搬运最终沉积到汇水盆地,最终形成我们今日可以观察、测量和研究的沉积地层记录,是大区域陆表风化剥蚀和地貌演化重建的重要信息载体。近年来杨江海及其所在的沉积地质学研究团队依据细碎屑沉积记录开展了深时陆表地貌和风化过程的研究,以期深入大陆化学风化对气候演变的响应和反馈机制。

该成果报道了峨眉山大火成岩省东部火山序列顶部的凝灰岩和龙潭组底部粘土岩化学剥蚀-热电离质谱(CA-TIMS)锆石U-Pb年龄, 259.51±0.19Ma259.69±0.72Ma的年龄结果,通过与二次离子探针(SIMS)的对应分析发现SIMS年龄偏小的锆石存在3-8%的放射性Pb丢失。该高精度测年结果不仅将峨眉山大火成岩省火山活动结束的时间限定在~259.5Ma,也为中-晚二叠世的界线年龄的确定提供的参考,同时将龙潭组沉积启动的时间约束在中-晚二叠世之交。龙潭组底部的风化趋势分析表明,晚二叠世吴家坪早期存在显著的大陆风化趋势降低,同时伴随有机碳同位素的明显正偏(图1)。综合前人数据,论文认为吴家坪早期发生大气CO2快速降低的气候变冷事件,对应于东澳大利亚二叠纪末次冰川活动的启动。结合现代化学风化速率计算,认为峨眉山大火成岩省的形成将使全球陆表硅酸盐岩化学风化速率增强~1.8-2.5倍,可以导致大气CO2的快速消耗,从而发生全球气候变冷。


论文信息

Title: Early Wuchiapingian cooling linked to Emeishan basaltic weathering?

Author(s): Jianghai Yang, Peter A. Cawood , Yuansheng Du , Daniel J. Condon , Jiaxin Yan , Jianzhong Liu , Yan Huang , Dongxun Yuan

SourceEarth and Planetary Science LettersVolume 492, 15 June 2018, p 102–111

Available online: 13 April 2018

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.04.004