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奥陶纪末生物大灭绝后的稳步复苏始于志留纪伊始
2020-04-10 | 编辑: | 【

  奥陶纪末生物大灭绝是寒武纪大辐射以来海洋生物遭受的第一次重创,是显生宙地球生命所遭受的第二大灭绝事件,长期吸引着地学界的兴趣。然而,全球范围内奥陶-志留系界线附近地质记录常不完整,区域间地层对比不够精确,使得人们对这次灭绝事件基本过程的认识仍存在不确定性。 

  华南广泛发育奥陶-志留系界线地层,化石丰富,这在全球范围内并不多见,因而成为研究奥陶纪末生物大灭绝的经典地区。目前,区域内主要的海洋生物类群(笔石、腕足类、三叶虫及珊瑚等)的宏演化过程已经有了很好的研究基础。但由于该时段碳酸盐岩主要集中在近岸浅水相区,其上下地层常有缺失、笔石亦不发育,使得其时代常难以精确确定,进而制约了其中各类壳相化石类群灭绝-复苏型式的准确解读。 

  在过去的数年里,中国科学院南京地质古生物研究所王光旭副研究员等科研工作者通过大量的调查研究,对黔北地区广泛发育的奥陶系顶部赫南特阶碳酸盐岩(以往一般被归入观音桥组)进行了更为精细的划分、修订,建立了具有全球广泛对比意义的赫南特阶综合地层框架,并据此对奥陶纪末大灭绝的基本过程和型式进行了重新评估。 

  最近,王光旭等进一步对区域内的另一个关键层位——五里坡组进行了综合地层学研究。五里坡组的地理分布较为局限,主要出露于湄潭黄家坝一带。尽管如此,因其层位关键,且含有丰富的壳相动物群(包括腕足类、三叶虫、珊瑚、层孔海绵及腹足类等),在奥陶纪末大灭绝事件研究中发挥着重要作用。过去,该组的时代被认为属志留纪早期,其中所产的各化石类群因此被视为区域内(乃至全球)少有的大灭绝后复苏期化石记录之一,并据以构建其各自的灭绝-复苏模式。此次研究王光旭对其提出了新的时代意见,并探讨了其宏演化意义。该研究成果已在国际地学期刊Geological Journal上在线发表。 

  通过对湄潭黄家坝高江、岩坪两剖面五里坡组的化学地层学分析,确认了赫南特阶碳同位素正偏事件(Hirnantian Isotope Carbon Excursion)的存在,从而将该组的时代确定为奥陶纪末赫南特期,而非传统认为的志留纪早期。此外,其中的主要化石类群资料经过重新评估,认为这一较低分异度的底栖动物群属于TBF 3(即奥陶-志留纪过渡期底栖动物群3,目前已知仅限于赫南特晚期),进一步将五里坡组的时代确定为赫南特晚期。 

  这一研究结果表明华南扬子区赫南特期冰期后暖水底栖动物群的分布范围远比早前设想的要广泛得多;同时也意味着华南奥陶纪末生物大灭绝后的初步复苏限于赫南特期,而真正稳步的复苏则始于志留纪伊始,这一趋势与全球其他地区是完全一致的。

  本研究得到国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项(B)及现代古生物学和地层学国家重点实验室的联合资助。 

论文信息:Wang, G.X.*, Wei, X., Luan, X.C., Wu, R.C., Percival, I.G. & Zhan R.B. 2020. Constraining the biotic transitions across the end-Ordovician mass extinction in South China: Bio- and chemostratigraphy of the Wulipo Formation in the Meitan area of northern Guizhou. Geological Journal, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/gj.3816.

奥陶纪末生物大灭绝后的稳步复苏始于志留纪伊始

黔北湄潭一带五里坡组化学地层学新数据指示赫南特期碳同位素正偏事件

华南扬子区奥陶-志留纪过渡期碳酸盐岩综合地层对比框架

华南扬子区奥陶-志留纪过渡期碳酸盐岩综合地层对比框架






 
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