3月21日從安徽省自然資源廳獲悉,日前,中國地質大學(武漢)與安徽省地質博物館聯合研究團隊,在國際地學重要期刊發表研究論文。通過對巢湖馬家山地層中的魚龍化石層周圍的元素研究,解析并解釋2.5億年前大滅絕中海洋生態的復蘇過程。

據介紹,2.5億年前發生的二疊紀——三疊紀之交大滅絕是顯生宙最大的一次生物滅絕事件。在這次大滅絕之后,海洋生態系統并沒有在很短的時間內快速復蘇,而是經歷了一個漫長的復蘇過程(整個早三疊世,約5個百萬年)。其中,安徽巢湖地區的下三疊統南陵湖組(早三疊世中晚期地層)中保存的巢湖動物群,記錄了生物大滅絕后海洋生物的重要復蘇過程。目前,巢湖動物群已在古生物學方面取得重要認識,但是巢湖動物群古環境背景的相關研究工作開展較少,限制了人們對該動物群生活環境和保存條件的認識。

聯合研究團隊選取安徽巢湖馬家山南陵湖組中上段地層,對魚龍化石層周圍的碳酸鹽巖稀土元素(REE)、總有機碳(TOC)、總硫(TS)和沉積微相進行了高分辨率分析,解析了當時海洋生態系統恢復過程中海水的氧化還原條件。

在魚龍化石層之前(A段),鈰為負異常(Ce/Ce*~0.88),總有機碳/總硫值較高(TOC/TS>4),表明此時海洋環境處于良好的含氧狀態,對應南陵湖組中部。魚龍化石的主要產出層位(B段),其特征是鈰正異常(Ce/Ce*>1.1)和總有機碳/總硫值低(TOC/TS<2),指示缺氧的沉積環境。而魚龍化石稀少的C段,Ce/Ce*(~ 0.94)下降,表明缺氧環境有所改善。

造成這種現象的原因,研究團隊給出了相應解釋:由于早期生存環境的改善和豐富的食物,魚龍開始出現在當時的海洋中,但是由于海水良好的含氧狀態不利于化石的保存,導致該時期的地層中尚未發現魚龍化石;但之后可能因火山噴發大量溫室氣體導致海水溫度上升,海洋中缺氧環境廣泛發育,缺氧的條件有利于魚龍化石在地層中保存;進入C段,海水的缺氧條件有所改善,這種沉積環境不利于化石保存,所以地層中的魚龍化石稀少。

論文的第一作者為中國地質大學(武漢)博士研究生杜勇,通訊作者是中國地質大學(武漢)宋虎躍研究員和安徽省地質博物館黃建東正高級工程師。該研究工作得到了國家自然科學基金、安徽省自然科學基金、安徽省自然資源廳、古生物與地質環境演化湖北省重點實驗室等項目共同資助。

(安徽商報融媒體記者 郜征)