二叠纪-三叠纪之交环境的不稳定性和生物危机的多阶段性: 浙江长兴微生物分子化石记录

从生态系统的底层——蓝细菌和绿硫细菌出发, 从分子化石角度分析浙江长兴煤山剖面的环境变化和生物危机的特点. 系列2-甲基藿烷(C₂₈-C₃₂)指数揭示了二叠纪-三叠纪之交蓝细菌的剧烈变化, 蓝细菌在动物灭绝期间和期后出现多次(至少两次)繁盛, 反映了生态系统和水体营养条件的不稳定性. 2-烷基-1,3,4-三甲基苯系列化合物(C₁₂-C₂₃)指标与姥鲛烷/植烷比值(Pr/Ph)共同揭示了沉积环境快速多变的氧化-还原条件. 这些分子化石参数记录了二叠纪-三叠纪之交处于一种极度不稳定的环境. 这种环境条件长期的极度不稳定状态与生物危机的多阶段性、生物复苏的长期性相吻合. 因此, 生物危机的多阶段性与生物复苏的长期性是统一的, 它们都是对环境条件不稳定性的响应.     

东昆仑-阿尼玛卿-巴颜喀拉地区早二叠世的生物古地理特征

东昆仑、阿尼玛卿、巴颜喀拉地区早二叠世生物的古地理分布自北向南可明显地划分出3个小区, 即东昆仑南坡小区、阿尼玛卿小区和巴颜喀拉小区. 东昆仑南坡小区和巴颜喀拉小区在生物组成及生态特征上十分相似, 生物不仅种类多, 而且数量十分丰富, 并广泛发育生物礁. 而处于两者之间的阿玛卿小区的生物种类则相对单调, 含量也较低. 造成本区生物古地理分异的主要原因是由于早二叠世时阿尼玛卿洋的阻隔作用. 在阿尼玛卿地区, 具相当厚度且不受陆源物质污染的早二叠世紫红色深海软泥和放射虫硅质岩的广泛分布, 说明当时的阿尼玛卿洋已具相当的规模. 宽阔的深水洋盆对某些底栖生物来说是一道难以逾越的鸿沟, 使得只有一部分生物能够到达洋盆中的孤岛. 狭小的岛屿生存空间和恶劣的环境条件又进一步影响到生物的丰度和分异度. 通过对玄武岩地球化学的研究和分析, 发现上述3个地区玄武岩所反映出来的大地构造背景与生物古地理分区呈现良好的耦合关系.     

协同进化：生物发展的全球观

保护全球的生物多样性是人类社会持续性发展的重要前堤。生物界的协同发展是主导,生物间的斗争或竞争是将要的。自然选择的中心是环境变化,生物进化是克服环境的限制,协同地完善抗熵机制。新灾变论排除了“优胜劣汰”的理论,也警告人类必须保持生物多样性。     

贵州紫云晚二叠世-早三叠世初火山作用与生物礁的沉积演化

晚二叠世长兴期是华南地区重要的成礁期,也是火山事件频发的一个时期。生物礁是一种对海洋环境十分敏感的生态系,晚二叠世的火山作用势必影响到当时生物礁的生长和沉积相的演化。然而,前人有关晚二叠世火山事件的研究主要集中在二叠系与三叠系界线附近,而对整个长兴期生物礁的演化与火山事件关系的研究则较少。选择贵州紫云的台地边缘礁为研究对象,通过大量磁化率的测试,分析整个晚二叠世生物礁的沉积演化与火山作用的关系。分析结果显示,长兴早期和末期岩石的磁化率值明显偏高,反映较强的火山活动。在这两个时期,造架生物相对不发育。长兴中期,岩石的磁化率值相较于长兴早期和长兴晚期总体偏低,表明火山活动相对较弱,导致生物礁的快速生长。但长兴中期生物礁灰岩中夹有几层生物碎屑灰岩,其磁化率值有小幅度的升高,说明短时期小规模的火山作用虽然导致了生物礁生长的暂时中断,但礁相动荡的环境使得火山灰中细小的铁磁性物质难以沉积下来。研究发现,尽管早三叠世早期泥岩具有高的磁化率值,但泥质岩中多层火山黏土具有异常高的磁化率值,火山灰物质对磁化率大小的影响远远超过陆源物质的贡献。     

K-bentonite beds and high-resolution integrated stratigraphy of the uppermost Ordovician Wufeng and the lowest Silurian Longmaxi formations in South China

More than 20 K-bentonite beds were discovered from the Wufeng Formation and the lowest Longmaxi Formation in two sections, both adjacent to the Ordovician-Silurian (O-S) boundary and located in Tongzi, Guizhou Province and Yichang, Hubei Province, some 500 km apart from each other in South China. This indicates that many volcanic eruptions occurred near the southeast margin of the Yangtze Platform between the latest Ordovician and the earliest Silurian. Mainly through biostratigraphic and sequence stratigraphic studies, it was found that almost all these far-apart K-bentonite beds may be correlated with each other. This is the first time that a succession of volcanic ash deposits with high potential of correlation was discovered within a strata interval on the main platforms of China. Therefore, these K-bentonite beds may afford excellent event-marker beds helpful to high-resolution research in integrated stratigraphy as well as other lines of research on the O-S boundary in South China.     

华南二叠纪—三叠纪之交微生物岩的古地理背景及沉积微相特征

二叠纪末生物大灭绝后,在华南地区碳酸盐岩台地上普遍形成一套微生物岩。微生物岩所代表的是一种以蓝细菌和其他底栖生物为主体的独特的生态系。蓝细菌作为生产者是该生态系的基础,种类单调的小型腹足类和介形虫等广盐性多细胞生物和灾后残存的有孔虫则是该生态系中的主要消费者。根据所处的古地理位置不同,华南微生物岩的分布可分为3个主要地区,即上扬子地区、中下扬子地区及南盘江地区。上述3个地区微生物岩分别产出在生物礁顶、一般碳酸盐岩台地边缘和孤立碳酸盐岩台地环境,且不同地区微生物岩所在剖面的沉积序列也存在差异。根据不同地区微生物岩在宏观沉积构造和碳酸盐岩微相组合上的差异,可进一步划分为层纹状微生物岩、叠层石微生物岩、花斑状微生物岩、树枝状微生物岩及穹窿状微生物岩。不同微相类型的微生物岩在沉积水深、蓝细菌化石、底栖群落组合上仍存在差异,其中树枝状和穹窿状微生物岩沉积时所处水深最小,花斑状微生物岩和层纹状微生物岩沉积时所处水深可能相对较大。对不同地区微生物岩的研究为认识二叠纪末全球事件期间海洋环境的多样性和演化过程提供了重要的信息。     

东昆仑造山带龙什更公玛混杂岩岩石地球化学特征及其古环境重塑

东昆仑造山带清水泉南部的龙什更公玛混杂岩(新元古界万保沟岩群-下古生界纳赤台岩群)按岩性可分为3类岩片:复理石岩片、碳酸盐岩岩片、玄武岩岩片,其中复理石岩片根据其形成年代不同分为新元古界复理石岩片和下古生界复理石岩片.对复理石岩片、玄武岩岩片的沉积学特征和岩石地球化学特征的研究结果表明,龙什更公玛混杂岩中的新元古界复理石岩片为洋盆斜坡浊积扇环境的产物,新元古界玄武岩岩片为火山岛弧环境的产物,下古生界复理石岩片为有限小洋盆浊积扇远端相或远洋环境的产物.研究区龙什更公玛新元古界-下古生界混杂岩建造代表东昆仑造山带晋宁-加里东阶段陆壳裂解-闭合的洋陆转化过程,新元古代-加里东早期为洋盆裂解期,加里东中晚期洋盆由扩张状态转交为汇聚收缩状态,加里东晚期的中志留世末为小洋盆碰撞闭合期.     

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.