近日，地球科学领域知名期刊《Earth and Planetary Science Letters》在线刊出我室题为“Global oceanic anoxia linked with the Capitanian (Middle Permian) marine mass extinction”的研究成果。该研究建立了中二叠世Capitanian时期发生的两期全球性海洋缺氧事件与生物灭绝的直接联系（图1），对认识该时期生物与环境协同演化关系具有重要的意义。论文第一作者和通讯作者为我室宋虎跃研究员。

图1 中二叠世两次海洋缺氧与生物灾难事件 （OAE：海洋缺氧事件）

发生在中二叠世Capitanian时期的生物灭绝是显生宙仅次于五次生物大灭绝事件的重要生物灾难事件，这次事件造成许多浅海生物发生灭绝，包括䗴类有孔虫、珊瑚、双壳和菊石类等。此外，这次生物灾难事件对陆地生态系统造成重创，导致陆地脊椎动物发生灭绝。目前，国内外学者对于Capitanian生物灭绝事件的发生时间和幕式仍然存在很大争议，一些学者认为这次生物灭绝事件发生在Capitanian中期，另外一些学者认为发生在Capitanian末期，近几年也有学者提出该时期并未发生显著的生物灭绝事件。尽管前人提出了许多导致该次生物灭绝的机制，包括海洋缺氧、火山活动、海平面下降、海洋酸化和海水温度变化，但迄今为止，研究人员尚未对这些原因达成共识。

围绕该科学问题，我室相关研究人员联合天津大学、上海交通大学、西南石油大学、利兹大学（英国）、赫尔大学（英国）、辛辛那提大学（美国）、亚利桑那州立大学（美国）相关学者对中国广西来宾市蓬莱滩剖面（乐平统底界全球界线层型剖面）Capitanian阶和Lopingian底部地层开展了高分辨率的碳酸盐碳同位素和铀同位素（δ²³⁸U）研究工作，旨在建立海洋缺氧事件和生物灭绝事件的相互联系。δ²³⁸U组成和海洋铀循环模型模拟结果显示在Capitanian时期发生了两期全球性的缺氧事件，第一次缺氧事件发生在Capitanian中期（牙形石带J. altudaensis to lower J. xuanhanensis zones），第二次缺氧事件发生在Capitanian末期至乐平早期（牙形石带upper J. granti to lower C. dukouensis zones）。通过对前人发表的古生物化石分布进行总结，我们发现这两期海洋缺氧事件分别对应了同时期发生的生物灭绝事件，表明海洋缺氧是导致Capitanian生物灭绝事件的主要原因之一。此外，通过对碳同位素、铀同位素、化石壳体氧同位素、火山年龄等进行综合对比，该研究认为大规模海洋缺氧事件是由于同时期峨眉山大火成岩省活动引发全球升温导致的。

该研究得到了国家自然科学基金项目（42172032, 41872033, 41402302）资助。

论文第一作者和通讯作者：宋虎跃，研究员，研究方向为稳定同位素技术、新装置开发和重大地质（生命）突变期地球环境演化。

论文信息：

Title：Global oceanic anoxia linked with the Capitanian (Middle Permian) marine mass extinction

Authors：Huyue Song*, Thomas J. Algeo, Haijun Song, Jinnan Tong, Paul B. Wignall, David P.G. Bond, Wang Zheng, Xinming Chen, Stephen J. Romaniello, Hengye Wei, Ariel D. Anbar

Source: Earth and Planetary Science Letters, 610, 118128.

Available online：30 March 2023

DOI：10.1016/j.epsl.2023.118128