二叠纪-三叠纪转折期升温事件与陆地生态系统

作     者：张华 蔡垚峰 角升林 沈树忠 ZHANG Hua;CAI Yaofeng;JIAO Shenglin;SHEN Shuzhong

作者机构：中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 南京大学地球科学与工程学院关键地球物质循环前沿科学中心内生金属成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023 

出 版 物：《第四纪研究》 (Quaternary Sciences)

年 卷 期：2024年第44卷第5期

页      面：1093-1107页

核心收录：

学科分类：070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(批准号:42293280) 江苏省重大科技开放合作平台建设项目(批准号:BZ2023068)共同资助 

主　　题：二叠纪-三叠纪转折期 升温事件 沉积记录 野火事件 陆地生态系统 

摘      要：距今2.52亿年前的二叠纪末期,剧烈的火山活动导致大量CO_(2)和CH_(4)等温室气体释放,引起全球海洋表层平均水温快速上升8~10℃,而陆地的升温幅度可能更大。这次升温事件对海、陆生态系统都造成致命打击,然而,陆地生态系统对这次全球升温事件的响应模式研究相对较弱。全球二叠纪-三叠纪转折期陆相沉积序列中保存了诸多升温事件的证据,其中包括:全球不同地理区域的陆地植物群遭受了灾难性灭绝,北半球中-高纬度安加拉植物区裸子植物为主的植物群、低纬度地区华夏植物区的热带雨林型大羽羊齿植物群、南半球中-高纬度冈瓦纳植物群的舌羊齿类等高大树木都在二叠纪末消失,三叠纪初的植物化石以矮小的适应干旱环境的石松类为主;二叠纪末期全球范围内陆相地层中炭屑化石和燃烧源多环芳烃富集,表明二叠纪末的野火事件在全球范围内频繁发生,导致陆地生态系统的快速去森林化和早三叠世全球范围内煤沉积间断;二叠系乐平统灰绿色/黄绿色含煤岩系被下三叠统紫红色岩系覆盖,其中含有大量没有任何分选和磨圆的同生土壤角砾,以及蒸发环境下形成的淡水钙质结核和石膏沉积等,指示当时气候干旱和土壤系统崩溃。陆地植被系统的崩溃加剧了全球碳循环的异常波动和大陆风化,大量陆源物质输入海洋环境使其富营养化和缺氧面积急剧扩张、微生物岩和白云岩发育。二叠纪末整个地球地表生态环境灾变过程为当前地球所面临的快速升温提供了重要历史借鉴。