第七届青年地学论坛

早侏罗世托阿尔期发生了著名的托阿尔期大洋缺氧事件（T-OAE；~183 Ma），在特提斯洋西岸沉积记录的相关研究显示，这次事件伴随了全球的碳循环异常、气候剧烈波动、海洋环境变化以及较为活跃的火山活动等异常事件，并且造成了托阿尔期海洋生物灭绝速度加快。近20年来，以我国青藏地区羌塘盆地为代表的中生代特提斯洋东岸海相沉积物的相关研究，证实了T-OAE事件海洋与环境变化的全球广泛性，但大陆内部的环境和生态体系是否和如何对T-OAE进行响应，学界认识还相对较少。我国北方地区广泛分布中生代陆相湖相沉积物，是研究T-OAE大陆内部环境和生态体系不可多得的宝贵材料。本研究通过对我国东北辽西地区金羊盆地下侏罗统北票组的同位素地层学和生物标志物地层学的研究，联系并对比羌塘盆地同时期海相沉积曲色组的有机地球化学特征，发现了大陆内部环境和海洋环境同样对T-OAE也有较为明显的响应。

研究针对辽西金羊盆地ZK01岩心中39个下侏罗统北票组湖相页岩样品，以及羌塘盆地毕洛错剖面下侏罗统托阿尔期阶曲色组的19个海相页岩样品，在通过生物地层学约束的基础上，综合进行了地质学和地球化学研究。研究发现海陆相沉积物在T-OAE时期均记录了约~2‰的碳同位素负漂，并且具有等时性，可以作为地层对比的重要参考标志。在排除成熟度以及其他非原生因素影响的前提下，两个剖面均在T-OAE时期显示了C27/C29规则甾烷、莫烷/藿烷以及Ts/Tm下降的特征，反映了本时期内陆生生物源有机质供给量的相对增高；同时，两个剖面的T-OAE阶段甾藿比以及三环萜/C30藿烷也呈现了下降的特点，说明了原核生物在本时期内相对真核生物逐渐占据生态优势。另外，海陆相沉积物中伽马蜡烷/C30藿烷在T-OAE早期也均表现为下降的趋势，说明我国东北的湖泊与羌塘地区海洋都在此时水体分层程度减弱。尽管两个剖面的姥植比都较低，然而，不论是陆相的北票组还是海相的曲色组中，均没有发现绿硫细菌的生物标志物，这说明了当时缺氧（可能是缺氧硫化）水体没有上沿至透光带。海陆相沉积物的对比研究，不仅说明了T-OAE的广泛性和全球性，也证实了大陆内部和海洋对T-OAE事件在环境和生态体系响应方面的相似性。

在羌塘盆地曲色组中，我们还发现了沥青质（δ13Cmaltane）和干酪根（δ13Ckerogen）的δ13C信号差异反转效应。一般情况下，沉积物中δ13Cmaltane会小于δ13Ckerogen，而在T-OAE早期，曲色组中干酪根δ13C却小于沥青质中的δ13C，此类同位素反转效应在重大生物与环境转折期有所报道（Logan et al., 1995; Grice et al., 2005）。在约束干酪根形态特征的前提下，我们认为这与以异养细菌为代表的原核生物逐渐占据优势生态位，并供给主要有机质来源所导致的。这可能与T-OAE陆源风化物质供给量增大，表层海水营养物质输入提升有关，从而对以宏体生物为主的真核生物生态环境造成冲击，并导致T-OAE生物灭绝速度增快。

参考文献
Grice, K., Cao, C.Q., Love, G.D., Bottcher, M., Twitchett, R.J., Grosjean, E., Summons, R.E., Turgeon, S.C., Dunning, W., Jin, Y., 2005. Photic zone euxinia during the Permian-Triassic superanoxic event. Science 307, 706-709.
Logan, G.A., Hayes, J.M., Hieshima, G.B., Summons, R.E., 1995. Terminal Proterozoic reorganization of biogeochemical cycles. Nature 376, 53-56.
 

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