宋虎跃副教授团队在泥盆纪生物大灭绝的环境背景及起因领域取得新进展
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   近日,我校生物地质与环境地质国家重点实验室宋虎跃副研究员和合作者在国际地学领域权威期刊《地质学》上发表题目“Uranium and carbon isotopes document global-ocean redox-productivity relationships linked to cooling during the Frasnian-Famennian mass extinction”的论文,阐明了晚泥盆世生物大灭绝前后全球尺度古海洋氧化还原环境-初级生产力大小的详细变化,并且提出全球变冷事件是导致此次生物大灭绝的主要原因。


   3.7亿年前,晚泥盆世Frasnian-Famennian(F-F)之交发生的生物大灭绝是显生宙5次生物大灭绝事件之一。造成该次生物大灭绝的原因至今仍是一个谜团,目前的主流观点主要包括海洋缺氧,升温事件和降温事件。但是,一些地区(如澳大利亚)的地球化学数据显示F-F之交并不存在海洋缺氧事件。此外,升温和降温对生物大灭绝的影响也存在很大的争议。


   当前F-F之交古海洋环境研究的大多数指标(氧化还原敏感元素、黄铁矿形貌及硫同位素和铁组分等)只能反映局域的环境信息,并不能代表全球(较大区域)的古海洋环境变化,研究指标和地区的不同是造成当前争议的最大因素。U稳定同位素是一种新兴的非传统稳定同位素,当前研究表明碳酸盐相中的U同位素可以反映海洋整体氧化还原环境的变化情况,已被成功地应用于古代环境的研究中。


   宋虎跃及其合作者利用碳酸盐的U同位素(氧化还原指标)和C同位素(生产力指标)对我国广西地区白沙剖面的F-F界线进行了高分辨率研究,恢复了同时期海洋氧化还原环境与初级生产力大小的变化情况。结果发现F-F之交海洋发生了三期次海洋缺氧事件,但是该时期的氧化还原环境变化并不受初级生产力大小的影响,提出两者都受控于气候变化的古海洋模型。由于生物灭绝期海洋没有发生广泛的缺氧事件,而对应了显著的降温事件,因此提出降温事件是导致该次生物大灭绝的主要原因。


   该研究揭示了F-F生物大灭绝前后海洋环境在全球尺度的发展情况,为进一步揭示F-F生物大灭绝的真正起因提供了重要的依据。


   该研究工作得到国家自然基金项目,国家留学基金项目,生物地质与环境地质国家重点实验室自主课题资助。


   原文链接:DOI:https://doi.org/10.1130/G39393.1