沉积学和沉积地球化学研究揭示中三叠世安尼期古气候演化及其对罗平生物群埋藏机制的意义

中三叠世被认为是二叠纪末大灭绝后生物复苏的重要时期，中三叠世安尼期罗平生物群是海洋生态系统全面恢复的典型代表。然而，目前对于中三叠世罗平生物群特异埋藏与环境演化之间关系的研究仍缺乏系统全面的认识，针对该问题，中国地质调查局成都地质调查中心基础地质室马志鑫高级工程师和胡世学研究员，联合兰州大学地质科学与矿产资源学院戴霜教授团队博士研究生丁仲昭，通过沉积相和沉积地球化学分析，在中三叠世古气候演化和罗平生物群埋藏机制方面取得了新的进展和认识。

该项工作在生物地层学、同位素年代学和旋回地层学研究的基础上，对云南省罗平县勒泥朵剖面中三叠统关岭组二段开展了详细的野外沉积构造观察、沉积微相分析和地球化学分析，将剖面共划分为五个演化阶段，阶段I和阶段II以相对温暖气候和低的海平面、低的陆源输入、氧化-贫氧的局限台地-潮坪相为特征，阶段III以相对温凉的气候、中等的海平面、低的陆源输入、贫氧的开阔台地相为特征，阶段IV对应了相对温暖气候、高的海平面和高的陆源输入、缺氧条件的台内坳陷环境，阶段V指示了相对温凉气候、低的海平面和中等的陆源输入、贫氧的局限台地-潮坪相。其中阶段IV沉积环境由开阔台地向台地内坳陷迅速转化，Al、Ti、Sc、Th和∑REY含量显著增多，表明海平面迅速上升，陆源输入增加，该阶段对应了罗平生物群特异埋藏的层位（图1）。

结合已有的全球氧同位素、锶同位素、碳同位素和火山活动记录，研究团队提出中三叠世安尼期中期全球气候变暖、频繁的区域性火山活动导致大陆风化作用增强，输入水体的营养物质增多，导致水体富营养化、溶解氧消耗增加和底层水缺氧，最终促进了罗平生物群的死亡和特异埋藏（图2）。

该研究得到了国家自然科学基金项目（42272030，42272034，42102014）、中国地质调查局地质调查项目（DD20240033，DD20230219）、成都理工大学自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室开放基金资助项目（DGERA20231109）、第二次青藏高原科学考察项目（2019QZKK0704）和中国科学院南京地质古生物研究所（现代古生物学和地层学国家重点实验室）开放基金（193110）项目的资助。研究成果发表于国际地学领域知名学术期刊《全球和行星变化》（Global and Planetary Change）。

相关论文信息：Zhongzhao Ding, Zhixin Ma^*, Shixue Hu, Shuang Dai, Qiyue Zhang, Xiao Min, Jinyuan Huang, Wen Wen, Changyong Zhou, Xinnan Fang, Tianqi Ji, Lingfeng Qin. 2024. Paleoclimate evolution of the Middle Triassic Guanling Formation from South China and its significance for the preservation of the Luoping biota[J]. Global and Planetary Change, 242: 104588.

论文链接https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104588

图1中三叠世安尼期全球海平面序列（A）与关岭组二段沉积演化模式图（B-E）

图2 中三叠世华南及其周缘板块重建（A）、印支板块与扬子板块碰撞远程效应模式图（B）以及罗平生物群埋藏机制示意图（C）

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