当代生物多样性剧减与古-中生代之交生物绝灭的对比

18世纪以来人类活动对环境造成了强烈破坏,给生物多样性带来了巨大损失.为了了解生物多样性的变化趋势,利用"绝灭物种统计法"、"种-区曲线法"和化石记录对400年以来的生物多样性和古-中生代之交的生物绝灭进行了分析.当代生物多样性剧减表现为物种的快速绝灭(从8×104种/Ma增大到1.2×106种/Ma),而属的绝灭几乎为0;古-中生代之交生物绝灭的初始阶段也表现为物种的快速绝灭(从40种/Ma增大到150种/Ma),并且这个阶段的属的绝灭速率远低于绝灭高峰阶段的相应值(即66属/Ma远小于465属/Ma),可见当代生物多样性剧减相当于二叠-三叠系之交生物绝灭的初始阶段.     

黔西滇东地区二叠纪-三叠纪之交有机碳同位素和生物地层对比

二叠纪-三叠纪之交海、陆相地层对比研究对陆相二叠系-三叠系界线的定义以及全面认识该全球性重大生物与环境突变事件具有重要意义,是当前国际古生物学与地层学研究的重点和难点.选择贵州六盘水仲河二叠系-三叠系界线剖面为研究对象,系统研究了该剖面的化石面貌和有机碳同位素演变特征.结合黔西滇东地区二叠纪-三叠纪之交良好的陆相、海陆过渡相和浅海碎屑岩相地层记录,初步搭建了海、陆相生物地层与有机碳同位素地层对比框架.值得关注的是,综合已有研究的陆相和海陆过渡相剖面植物有机碳同位素和海相剖面无机碳同位素数据,发现均存在相同的碳同位素演变特征,且与生物地层对比方案一致.据此,认为高分辨率的有机碳同位素化学地层是实现海-陆相地层对比的有效手段之一.      

广西东攀二叠系-三叠系界线剖面基于岩石磁参数的米兰科维奇旋回特征和地层对比

二叠纪-三叠纪之交发生了地质历史上最大的生物集群绝灭。通过对广西东攀二叠系-三叠系界线剖面不同的磁学数据进行频谱分析,其结果均具一致的功率谱峰,对比煤山剖面的同位素年龄将厚度频率35.7∶15.6∶7.7cm/cycle换算为时间周期95∶41.6∶20.5kyr/cycle,分别与米兰科维奇旋回偏心率、斜度、岁差相当,从而将地层研究的精度提高到万年级,为生物绝灭和众多地质事件提供时间上的约束。不同的磁学参数分别受控于不同的天文周期,磁性矿物种类主要受偏心率旋回控制,同时也受斜度周期的影响,而岁差周期则是促使岩石携磁能力高频变化的原因。不同二叠系—三叠系剖面(集中在界线附近)的磁化率曲线具有一致特征,可作为界线点确定的辅助依据。     

贵州威宁金钟二叠系-三叠系界线剖面生物地层及其对比

二叠纪—三叠纪之交发生了显生宙最大的生物灭绝事件,同时发生了复杂的环境变化.由于陆相二叠系-三叠系界线附近生物化石记录没有海相记录完整,同时也缺乏其他可靠的年代地层标志,所以如何标定陆相剖面的二叠纪—三叠纪界线一直是研究热点和难点.贵州威宁金钟地区二叠纪—三叠纪之交位于康滇古陆的东侧,毗邻海陆过渡相区,可以与同期的浅海碎屑岩相、海陆过渡相、陆相剖面进行由海到陆“追索式”的生物地层对比,是我国研究海、陆相二叠系-三叠系界线及对比的关键研究区之一.研究区的金钟二叠系-三叠系界线剖面中化石丰富,共发现双壳类化石4属6种,叶肢介2属4种,植物化石9属及腕足类化石1属,为海、陆相地层对比提供了桥梁.依据叶肢介Euestheria gutta-Palaeolimnadia xuanweiensis组合、植物Annalepis-Peltaspermum组合以及双壳类Pteria ussurica variabilis-Neoschizodus orbicularis组合的生物化石时代归属讨论,识别出金钟剖面的二叠系-三叠系界线应该在卡以头组下部.通过与邻区不同相剖面的对比,提出双壳类Pteria ussurica variabilis-Neoschizodus orbicularis组合以及陆相的叶肢介Euestheria gutta-Palaeolimnadia xuanweiensis组合可以作为三叠纪最早期的识别和对比标志.      

湖北黄石二门二叠系/三叠系界线剖面长兴阶牙形刺分带及有机碳同位素的变化

湖北黄石二门二叠系/三叠系界线剖面出露完好,原始沉积连续,由乐平统龙潭组保安段灰黑色硅质岩、大隆组黑色硅质岩—硅质泥岩和下三叠统大冶组黑灰色泥岩以及泥岩夹灰岩组成,为介于典型浅水碳酸盐岩型与深海硅质岩型二叠系/三叠系界线剖面之间的半深海剖面。长兴阶可划分为Clarkinasubcarinata—Clarkinawangi及Clarkinachangxingensis两个牙形刺带。后者又可划分为3个亚带,自下而上依次为Clarkinachangxingensischangxingensis—Clarkinadeflecta亚带、Clarkinameishanensis亚带及Waning—Clarkina亚带,完全可以与二叠系/三叠系界线的全球层型剖面与点进行对比。另外,二叠纪末牙形刺的生态演化呈阶段性绝灭模式;有机碳同位素值在二叠纪/三叠系界线处出现明显的负偏移,指示了二叠纪/三叠纪之交生物绝灭后海水表层水原始产率的降低以及大气和海水中CO2含量的增加。     

广西柳桥深水相二叠系/三叠系界线剖面有机碳同位素地层学对比研究及事件响应

研究了广西柳桥地区东攀剖面有机碳同位素的组成,并和浙江煤山剖面进行了对比。结果表明东攀剖面在1δ3Corg变化趋势上,既具有全球PTB剖面普遍存在的共性,又具有其独特性。在东攀剖面一个显著的1δ3Corg负漂移出现在事件界线(EB)之上和二叠系/三叠系界线(PTB)之下,这与煤山剖面具有相似性。显著的1δ3Corg负漂移指示了P/T之交生物绝灭后海水表层水原始生产率的降低以及大气和海水中CO2含量的增加,并得到放射虫绝灭事件、火山事件和海退事件的响应。煤山剖面1δ3Corg负漂移从第27层就开始向13C富集的方向恢复,而东攀剖面1δ3Corg在下Induan阶仍持续亏损,表明东攀剖面早三叠世的生物复苏明显滞后于煤山剖面的。     

湖北兴山大峡口浅海相二叠系-三叠系界线附近粘土岩研究

利用X射线衍射、扫描电镜、能谱等鉴定分析方法,对湖北兴山大峡口剖面二叠系—三叠系界线附近的8层粘土岩研究发现,各层粘土岩中的主要粘土矿物均为伊/蒙混层矿物,并且各层中均含有数量不等的六方双锥石英和黄铁矿,非粘土矿物为石膏,个别层位中还含有粘土微球粒。该8层粘土岩均为火山物源成因,联系相应的火山事件记录表明该地区在二叠系—三叠系之交经历了多次火山活动。这些火山事件与同时段牙形石的绝灭和延缓复苏呈现一致性。频繁的火山活动是造成二叠纪—三叠纪之交生物及生态系重大转折的主导事件之一。     

二叠-三叠纪之交牙形石生态新模式

通过对浙江长兴煤山剖面二叠－三叠系界线层沉积相分析及牙形石演化规律研究,提出了该时期Ｃｌａｒｋｉｎａ（Ｎｅｏｇｏｎｄｏｌｅｌａ）,Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓ两类重要牙形石属的生态新模式．（１）Ｃｌａｒｋｉｎａ是一种底栖自由游泳生物,可出现于远岸浅海至盆地相较深水环境;（２）Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓ是一种洋面浮游型生物,死亡之后可沉于海底的滨、浅海至深水盆地各种环境之中,并可渡过二叠－三叠纪之交海底缺氧事件这一难关,在早三叠世得到发展;因此,Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓ可作为全球二叠－三叠系界线划分对比的可靠证据．     

西藏海相三叠系—侏罗系界线及晚三叠世生物绝灭事件研究

1998—2004年间在西藏聂拉木、林周、墨竹工卡和洛扎等地进行的三叠系/侏罗系界线地层研究表明,西藏隆子县和洛扎县尚未发现具有连续菊石层序的三叠系/侏罗系界线地层剖面。拉萨以北地区广泛分布的火山岩时代确定为晚三叠世—早侏罗世早期,这有助于解释晚三叠世末期生物绝灭与晚三叠世岩浆侵入和大规模的火山活动有关,但T/J界线尚待精确限定。聂拉木县格米格剖面是特提斯地区唯一未曾“压缩”的三叠系/侏罗系界线地层剖面,具有瑞替阶MARSHI菊石带、赫塘阶Tibeticum、Callyphyllum和Pleuro-notum菊石带。格米格剖面三叠系/侏罗系界线碳稳定同位素曲线记录了晚三叠世瑞替阶末期(Marshi菊石带)突然的负偏移,它很有可能和晚三叠世末期的由超级温室效应所产生的生物绝灭事件相对应。     

湖南桃源郝坪奥陶系五峰组顶部斑脱岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

为了认识奥陶纪-志留纪之交的火山活动及事件年龄,对湖南桃源郝坪剖面的斑脱岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.结果表明,五峰组顶部斑脱岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为442.2±8.1 Ma,该年龄反映了扬子地区奥陶纪-志留纪之交火山活动的时代,与国际地层委员会公布的奥陶系-志留系界线年龄(443.7±1.5Ma)相一致,同属晚奥陶世.奥陶纪-志留纪之交的火山活动对于探讨晚奥陶世生物绝灭、沉积环境变化与年代地层对比具有重要的意义.     

二叠纪-三叠纪之交的古海洋水化学条件变化证据--以贵州织金剖面为例

基于贵州织金剖面的二叠系-三叠系界线附近的岩石薄片鉴定及古生物化石识别,划分出了2种碳酸盐岩沉积相、2种亚相和5种微相;有机质碳同位素组成测试结果表明晚二叠世时期有机质的δ13C_org值（-27.7‰）向早三叠世时期的δ13C_org值（-28.3‰）逐渐偏负,反映了有机质类型由高等植物向低等微生物变化的过程;全岩的δ13C_rock值由晚二叠世（-24.2‰）向早三叠世（-20.9‰）变大,反映了二叠纪末期生物大灭绝事件造成了海洋生物的消失,进而引起12C在海洋中强烈富集;Fe-_HR/Fe-_T、Fe_py/Fe-_HR以及微量元素V/（V+Ni）与V/（V+Cr）比值大小,反映了二叠纪末期该区域的海水为氧化环境或弱还原环境,而三叠纪初期海水处于还原与铁化环境,在盆地内部没有发生硫化作用;V/Ni的值从晚二叠世的0.97~1.97向早三叠世的1.67~7.33明显变大,表明水体逐渐加深的过程,该结论与沉积微相变化相符;在生物演化上,从二叠纪末期的有孔虫-藻屑-三叶虫生物组合演变到三叠纪初期小型介壳-微生物组合,反映了该时期中国南方统一的两幕式生物灭绝与演化样式。     

四川广元上寺剖面晚二叠世-早三叠世旋回地层:基于小波分析的P-T界线地质事件探讨

利用小波分析技术,对采集自四川广元上寺剖面上二叠统-下三叠统格里斯巴赫亚阶以碳酸盐岩为主的沉积序列的自然伽马(GR)能谱序列进行深入分析研究,结果表明,该沉积序列很大程度上受到410∶102.5∶42.6∶21.5的米兰科维奇旋回控制.晚二叠世上寺剖面位于古特提斯洋的深水环境,沉积速率较低,平均为5 cm/ka;二叠纪...     

贵州紫云剖面P/T界面附近碳氧同位素的变化及生物绝灭事件

:贵州南部紫云剖面由上二叠统长兴组的碳酸盐台地边缘沉积体系、下三叠统罗楼组的碳酸盐浅海陆棚沉积体系、以及下三叠统紫云组的半深海深海沉积体系组成。在前两种沉积体系中选取 18块样品进行碳、氧同位素测试。测试的结果表明 :上二叠统长兴组δ13 C平均值为 2 4 8‰ ,保持了较高的正值 ,δ18O平均值为 - 4 19‰ ;在P/T界面附近 ,δ13 C ,δ18O值都有显著的降低 ,δ13 C值由 2 71‰陡降至 - 0 90‰ ,变化幅度达 3 6 1‰ ,δ18O值由 - 5 0 3‰降为- 9 4 6‰ ,变化幅度可达 4 4 3‰ ;下三叠统罗楼组下部 ,δ13 C值为负值及低正值 ,出现明显的δ13 C值低异常 ,而δ18O值则比较稳定 ,介于 - 4 6 6‰和 - 5 6 2‰之间 ,平均值为 - 5 2 8‰。罗楼组上部 ,δ13 C值有回升的趋势。由于生物对轻碳具有重要的分馏作用 ,因此 ,P/T界面附近δ13 C值的显著变化反映了一次生物大量绝灭的过程。由δ18O值的变化反映出的生物绝灭的外因主要有温度和盐度两方面。从δ18O值可计算出在P/T界面处古温度有 4～ 5℃的升降 ,这势必影响到狭温生物的生存 ;从δ18O值计算出的Z值来看 ,古盐度也有小幅度的变化 ,加速了狭盐度生物的绝灭。事实上 ,生物的绝灭可能是海平面变化、火山事件、温度变化及盐度变化多种因素的综合     

First Research on Marine and Nonmarine Sedimentary Sequences and Micropaleontologic Significance across Permian／Triassic Boundary in Iran （Isfahan and Abadeh）

Abundant ichthyoid remains, conodonts and holothurians sclerites were recovered near the Permian/Triassic boundary from a section south of Isfahan. Recovered ichthyoid remains include shark micro teeth and scales. The ichthyolith material is similar to a Fasanian ichthyolith from the Zakazane area in the Slovak karst of the Western Carpathians, which represents a subspecies of Acodina triassia. Conodont species are mostly neogondolellids. This fauna indicates that the sedimentary environment was marine, while to the north of localities near Isfahan and Zagross, terrestrial deposition was dominant at that time. Aluminasilicate and kaolin are present in a continental unit in Dopolan refractory main (Shahid Nilchian mine) and a section south of Chahriseh Village, north of Isfahan. Pisolitie, ironstone facies and bauxite clay are common near the Permian/Triassic boundary in the Chahriseh region.     

Intensifying aeolian activity following the end-Permian mass extinction: Evidence from the Late Permian–Early Triassic terrestrial sedimentary record of the Ordos Basin,North China

Sedimentary successions provide direct evidence of climate and tectonics, and these give clues about the causes of the mass extinction around the Permian–Triassic boundary. Terrestrial Permian–Triassic boundary strata in the eastern Ordos Basin, North China, include the Late Permian Sunjiagou, Early Triassic Liujiagou and late Early Triassic Heshanggou formations in ascending order. The Sunjiagou Formation comprises cross-bedded sandstones overlaid by mudstones, indicating meandering rivers with channel, point bar and floodplain deposits. The Liujiagou Formation was formed in braided rivers of arid sand bars interacting with some aeolian dune deposits, distinguished by abundant sandstones where diverse trough and planar cross-bedding and aeolian structures (for example, inverse climbing-ripple, translatent-ripple lamination, grainfall and grainflow laminations) interchange vertically and laterally. The Heshanggou Formation is a rhythmic succession of mudstones interbedded with thin medium-grained sandstones mainly deposited in a shallow lacustrine environment. Overall, the sharp meandering to braided to shallow lake sedimentary transition documents palaeoenvironmental changes from semi-arid to arid and then to semi-humid conditions across the Permian–Triassic boundary. The die-off of tetrapods and plants, decreased bioturbation levels in the uppermost Sunjiagou Formation, and the bloom of microbially-induced sedimentary structures in the Liujiagou Formation marks the mass extinction around the Permian–Triassic boundary. The disappearance of microbially-induced sedimentary structures, increasingly intense bioturbation from bottom to top and the reoccurrence of reptile footprints in the Heshanggou Formation reveal gradual recovery of the ecosystem after the Permian–Triassic boundary extinction. This study is the first to identify the intensification of aeolian activity following the end-Permian mass extinction in North China. Moreover, while northern North China continued to be uplifted tectonically from the Late Palaeozoic to Late Mesozoic, the switch of sedimentary patterns across the Permian–Triassic boundary in Shanxi is largely linked to the development of an arid and subsequently semi-humid climate condition, which probably directly affected the collapse and delayed recovery in palaeoecosystems.     

湖北崇阳二叠纪—三叠纪之交生物灭绝和沉积微相演化

二叠纪—三叠纪之交,湖北崇阳地区处于浅水碳酸盐岩台地环境.二叠纪末的全球事件在该剖面的沉积微相和生物演化上均留下了清楚的记录.二叠纪末生物大灭绝之前,崇阳地区为典型的正常浅海台地环境,生物种类多样,数量丰富,主要生物化石有钙藻、有孔虫、腕足、棘皮类和海绵等.生物大灭绝之后,钙藻、(筳)类、棘皮类、海绵、绝大部分有孔虫开始消失,取而代之的是个体微小的腹足、介形虫和大量的蓝细菌化石.大灭绝界线之上,首先出现的是25 cm厚的纹层状的微生物岩,含较丰富的种类单调的有孔虫化石.之后逐渐相变为花斑状微生物岩和穹隆状微生物岩,厚度分别为6.4,2.3m.不同类型微生物岩在结构构造和生物组成上存在差别.微生物岩沉积结束之后,则相变为浅滩相鲕粒灰岩.共划分出3种沉积相,即开阔台地相、潮坪相和浅滩相.崇阳剖面的生物灭绝和沉积微相变化是二叠纪—三叠纪之交浅水台地环境生物与环境过程的典型代表,为认识二叠纪末浅海沉积相演化和全球事件提供了新材料.     

贵州乐康P/T界线无机碳同位素特征及其意义

贵州乐康深水海槽相中的无机碳同位素研究表明,晚二叠世由于局限环境,区域内生物贫乏,相对应的碳同位素值比同期其他剖面中碳同位素值偏低。而在长兴阶晚期,由于受区域内火山作用的影响,在剖面界线之下发育另一个碳同位素负异常,之后碳同位素有所回升,直至界线附近降低为最低值。早三叠世由于绝灭之后的生物复苏缓慢,无机碳同位素表现为低正值。碳同位素特征显示,碳同位素的变化受到了生物和环境等多种因素的综合控制。     

浙江长兴煤山地区晚二叠世末、早三叠世初的火山活动

<正> 近年来,不少学者分别从生物地层(赵金科等,1981;盛金章等,1983;王义刚,1984;Sheng Jinzhang et al.,1984),事件地层(孙亦因等,1984;何锦文,1985),岩相、生物相(杨万容等,1981;芮琳等,1984),粘土矿物(何锦文,1981),元素地球化学特征(柴之芳等,1986),构造岩浆活动(周瑶琪,1986)以及碳同位素(陈锦石等,1984)等方面对浙江     

Facies and evolution of the carbonate factory during the Permian–Triassic crisis in South Tibet,China

The nature of Phanerozoic carbonate factories is strongly controlled by the composition of carbonate‐producing faunas. During the Permian–Triassic mass extinction interval there was a major change in tropical shallow platform facies: Upper Permian bioclastic limestones are characterized by benthic communities with significant richness, for example, calcareous algae, fusulinids, brachiopods, corals, molluscs and sponges, while lowermost Triassic carbonates shift to dolomicrite‐dominated and bacteria‐dominated microbialites in the immediate aftermath of the Permian–Triassic mass extinction. However, the spatial–temporal pattern of carbonates distribution in high latitude regions in response to the Permian–Triassic mass extinction has received little attention. Facies and evolutionary patterns of a carbonate factory from the northern margin of peri‐Gondwana (palaeolatitude ca 40°S) are presented here based on four Permian–Triassic boundary sections that span proximal, inner to distal, and outer ramp settings from South Tibet. The results show that a cool‐water bryozoan‐dominated and echinoderm‐dominated carbonate ramp developed in the Late Permian in South Tibet. This was replaced abruptly, immediately after the Permian–Triassic mass extinction, by a benthic automicrite factory with minor amounts of calcifying metazoans developed in an inner/middle ramp setting, accompanied by transient subaerial exposure. Subsequently, an extensive homoclinal carbonate ramp developed in South Tibet in the Early Triassic, which mainly consists of homogenous dolomitic lime mudstone/wackestone that lacks evidence of metazoan frame‐builders. The sudden transition from a cool‐water, heterozoan dominated carbonate ramp to a warm‐water, metazoan‐free, homoclinal carbonate ramp following the Permian–Triassic mass extinction was the result of the combination of the loss of metazoan reef/mound builders, rapid sea‐level changes across Permian–Triassic mass extinction and profound global warming during the Early Triassic.