江西乐平沿沟二叠纪末有孔虫的演变及对鲕状灰岩的古环境指示意义

江西乐平沿沟剖面均一的碳酸盐相岩沉积, 完整地记录了二叠系-三叠系界线附近生物演变过程.通过对该剖面系统的化石切片研究, 共鉴别出有孔虫27属39种, 包含类4属7种.该剖面有孔虫的演变在二叠纪-三叠纪之交呈现出单幕式的消减过程, 对应于华南两幕生物灭绝中的第1幕.有孔虫的个体数和多样性在21-2层顶部发生了突然降低.4个不同有孔虫组合的演替关系, 揭示了有孔虫在灭绝事件中的演变过程, 即由灭绝前的高丰度、高分异度组合转变为灭绝后低丰度、低分异度组合.通过对二叠系-三叠系界线处鲕状灰岩的化石和沉积特征研究, 发现Hindeodus changxingensis带内的鲕状灰岩中仍存在较为丰富的有孔虫等化石.剧烈的海平面变化以及鲕状灰岩形成使下伏地层中的化石颗粒发生再沉积作用, 是形成这一特殊现象的主要原因.通过对鲕状灰岩中化石和沉积特征的深入研究, 论证了该鲕状灰岩形成于二叠纪-三叠纪之交大灭绝之后, 是当时特殊的海洋生态系产物, 反映了当时较高的海水回旋速率、微生物繁盛、海水碳酸盐超饱和等异常的环境条件.      

二叠纪-三叠纪之交双壳类的灭绝与复苏过程

为了建立早-中三叠世双壳类的残存-复苏模式及深入探讨双壳类迟缓复苏的原因,对全球范围内该时期双壳类属的 时限分布进行了统计.总体来看,3个亚纲(Pteriomorphia、Palaeotaxodont和Heteroconchia亚纲)和5种生活方式(外栖活动 类、外栖固着类、半内栖类、内栖浅掘穴类和内栖深掘穴类)的双壳类均展示出了一致的规律,属级分异度直到中三叠世Anisian 期才恢复到晚二叠世末生物大灭绝之前的水平.二叠纪残存类型在早-中三叠世双壳类中所占的比例逐步降低,从占过 渡层的77.3%降低到了中三叠世Anisian期的33.7%,指示双壳类的缓慢复苏过程.而在整个早三叠世的漫长复苏期中,双壳 类仅遭受背景灭绝,表明双壳类的迟缓复苏受限于长时期的高压环境,随着海洋环境的逐步好转,才逐渐出现新的类型.      

贵州青岩地区早-中三叠世生物地层

贵州青岩地区下-中三叠统发育齐全,化石丰富,尤其是中三叠世“青岩动物群”,具有生物辐射性质.为了研究二叠纪末生物大灭绝事件后的生物复苏及辐射过程,对该区下、中三叠统剖面进行了实测,并从沉积学、古生物学上进行了系统研究.识别出5个牙形石带:Neospathodus dieneri带、Neospathodus waageni带、Neospathodus pingdingshanensis带、Neospathodus homeri带、Chiosella timorensis带,建立2个有孔虫组合和6个双壳类组合.并根据牙形石化石初步确定出印度阶与奥伦尼克阶及奥伦尼克阶与安尼阶的界线.多门类化石的分布和生态组合结构表明,大灭绝后的复苏-辐射第一幕发生于安尼期早期,安尼期中期雷打坡页岩段的化石组合具有典型辐射后期的生态繁荣景象.古环境研究表明,本区从三叠纪初到中三叠世安尼期沉积水体总体上震荡式变浅,表现为盆地-陆棚-台缘斜坡-台地-盆地-台缘斜坡-陆棚的演变过程.      

湖南慈利康家坪剖面二叠纪-三叠纪之交的生态系演变

二叠纪-三叠纪之交的钙质微生物岩相地层序列完整地记录了该重大转折期的生物和环境突变过程。通过对湖南慈利康家坪剖面二叠系-三叠系界线附近生物地层序列、碳同位素演变、沉积微相和化石面貌研究,识别出Palaeofusulina-Colaniella带、Hindeodusparvus带和Isarcicella staeschei带。该剖面微生物岩处碳同位素出现显著负偏,并且与生物含量突然减少基本同步。识别出5种微相类型,分别是：藻-有孔虫生物碎屑灰岩、藻纹层状钙质微生物岩、鲕粒灰岩、蠕虫状泥灰岩和内碎屑粒泥灰岩。研究结果表明,慈利地区古、中生代之交由生物礁迅速演变成微生物岩相的生态演变,代表了海相生态系的主幕转变过程。     

二叠纪-三叠纪之交生物大灭绝与残存

当今人类正在面临大气二氧化碳浓度升高、全球变暖、海洋酸化等一系列气候环境问题,有科学家提出这可能导致第6次生物大灭绝.类似的灾难事件在地质历史上多次发生,因此以史为鉴、以古示今才能更好地认识、应对和解决这些问题.显生宙最大的一次生物灭绝事件发生在2.52亿年前的二叠纪-三叠纪之交,超过90%的海洋物种永久消失.此次生物灭绝的过程和原因一直是科学家关注和致力解决的关键科学问题之一.近年来的研究表明当前人类面临的这些极端的气候环境事件在2.52亿年前也都有发生,而且更为严重.本文重点围绕近年来有关二叠纪-三叠纪之交的生物和环境事件研究进展,结合化石和环境指标的地质记录以及生物与环境之间的相互作用关系,总结生物灭绝的过程和形式及相关环境因子的贡献,并探讨残存生物能够躲过这次灾难事件得以延续和发展的内在机制和外界原因.      

古海水温度重建指标新进展

古海水温度不仅是古海洋研究中的重要参数,而且对研究地质历史时期的全球气候变化具有重要的意义。长期以来,重建古海水温度一直是研究重大地质突变期生物与环境事件的前沿科学问题,因此其重建理论和方法也备受关注。目前,古海水温度重建方法主要包括古生物学指标和地球化学指标两大类。古生物学指标从最初仅能够定性分析的标志种及其组合等方法,发展到能够定量分析的转换函数统计法;地球化学指标从传统的氧同位素过渡到微量元素、生物标志化合物、耦合同位素Δ47等指标。对目前古海水温度重建方法进行了系统介绍,特别是从方法的原理、适用范围及优缺点等方面对近年来新发展的指标(如:Uk′37、TEX86、Δ47等)进行了评述,并对将来古海水温度重建方法的发展作了展望。     

早三叠世海洋异常的碳-氮-硫同位素记录

早三叠世作为显生宙最大生物灭绝之后的一段特殊地质历史时期,不仅见证了海洋生物的迟缓复苏,而且记录了极其动荡的海洋环境变化,该时期异常的生物环境事件及其机制已经成为当前国际地质学者关注的重大科学问题之一.近些年来,研究学者在早三叠世的碳-氮-硫异常循环研究中取得了许多重要的进展,这对深入理解该时期的环境演变及其对生物复苏的影响十分重要.重点回顾近年来关于早三叠世古海洋碳-氮-硫循环方面的研究进展,对当前存在的科学问题及发展趋势进行分析和总结.      

南盘江地区二叠纪-三叠纪之交浅水台地古氧相研究

海洋缺氧被认为是导致二叠纪末生物大灭绝的重要原因之一,但是缺氧时限和缺氧程度在不同地区的差异仍未得到很好的解决.为深入探索二叠纪-三叠纪之交浅水相区海洋缺氧的演变过程和形成机理,对位于"大贵州滩"台地内部打讲剖面的二叠系-三叠系界线地层中的生物组成和关键地球化学指标进行了系统研究.大灭绝前的浅水碳酸盐岩台地表现出低硫(总硫,黄铁矿硫),低黄铁矿硫/有机碳比值(硫黄铁矿/C有机),低黄铁矿化系数(DOP)的特征,同时记录了碳同位素的负偏和硫化氢气体释放事件,表明该时期以氧化环境为主;大灭绝后的各种地球化学指标显示浅水台地开始向贫氧-缺氧环境转变,但缺氧程度不高,主要为贫氧-缺氧相.以此为基础,本文提出该时期南盘江盆地古氧相的基本演变模式,即大灭绝前频繁的火山活动释放大量CO2,SO2等气体,使得气温出现上升,导致陆地生态系统开始瓦解,陆地风化速率加快,陆源输入的增加引发碳同位素负偏;与此同时,陆源物质输入的增加还导致海洋贫氧层(OMZ)扩张.当OMZ间歇性入侵透光带时,导致H2S气体向浅水台地释放,从而引发黄铁矿埋藏脉冲式上升的现象.大灭绝后,气温急剧上升,陆地风化速率加剧,OMZ急剧扩张,"大贵州滩"浅水台地开始向贫氧-缺氧环境转变.由此可见,二叠纪末的生物大灭绝是由火山活动增强,升温事件和海洋缺氧等一系列环境因素引发的.结合最新的研究结果,笔者认为该时期的升温事件是引发生物大灭绝的主导因素,同时也是导致海洋缺氧加剧的主要原因.此外,本文新的地球化学数据进一步证实了该地区的微生物岩形成于贫氧-缺氧环境.     

江西乐平沿沟二叠纪-三叠纪过渡期沉积微相演变及其对灭绝事件的响应

江西乐平沿沟二叠系-三叠系界线剖面为连续碳酸盐岩相序列,较完整地记录了二叠纪-三叠纪之交重大突变期浅水非微生物岩相区的生物和环境演变过程.通过对该剖面高精度的牙形石生物地层和碳酸盐岩微相研究,可以很好地界定该剖面二叠系-三叠系界线地层序列,并与煤山标准剖面精确对比.借助于系列岩石切片观察,可将界线地层序列归入6种不同的碳酸盐岩微相类型,借此探讨该重大突变过程中沉积环境变化及其与生物演变之间的关系.综合沉积微相、生物化石和碳同位素的对比研究,发现微相MF-4（含被包壳的有孔虫亮晶鲕状灰岩）和微相MF-6（深色生物介壳灰岩）是两次重大生物灭绝和环境变化事件的不同沉积响应,这两次事件均与华南和全球其他地区有相似性和可比性.其中MF-4是华南二叠纪末发育有鲕状灰岩的首次报道,代表了二叠纪末可能就已经出现高二氧化碳分压、低硫酸盐浓度和微生物繁盛等异常环境状态;而MF-6中发育丰富的腹足类和介形虫,则代表了在三叠纪最早期存在一次腹足类和介形虫的繁盛事件.沿沟剖面碳酸盐岩微相分布较完整地体现了二叠纪-三叠纪之交重大突变期浅水非微生物岩相区生物和环境的幕式演变历程,是煤山标准剖面的重要补充.     

工业用水定额的制订与管理研究

在城市用水中,工业用水占60%以上。科学合理地制订工业用水定额,实行工业产品的用水定额管理,不但可以促进工业企业改进生产工艺,制定节水措施,有利于企业挖潜降耗,降低产品成本,提高经济效益,也有利于各级政府节水管理机构合理制定用水计划和节水管理工作的科学性和规范性。文章对工业用水定额的原则和制订方法进行了分析探讨,提出了用水定额管理中应注意的几个问题。