我国学者发现火山驱动的气候变化造成恐龙崛起
2021-10-13   阅读:354   来源:国家自然科学基金委员会

在国家自然科学基金项目(批准号:41772161、41472131)等资助下,中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院邵龙义和鲁静团队进行了晚三叠世卡尼期兰格利亚大火成岩省对陆地环境-气候驱动作用的研究。该成果以“晚三叠卡尼洪积期火山驱动的湖泊生态系统变化(Volcanically driven lacustrine ecosystem changes during the Carnian Pluvial Episode (Late Triassic))”为题,于2021年9月27日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)杂志上。论文链接https://www.pnas.org/content/118/40/e2109895118。

晚三叠世卡尼期是过去250 Ma地质历史中最重要的时期之一。卡尼洪水沉积期(CPE,约234Ma-232Ma)全球持续了1~2个百万年的大雨,以全球气候变暖和表层地球系统水循环增强为特征,并伴随着全球性的碳循环波动、普遍的海洋缺氧以及聚煤泥炭环境的重新出现等重大地质事件。CPE对陆地生物产生了包括恐龙的强势崛起、现代针叶林的兴起等重大影响。尽管当前研究表明CPE与同时期泛大洋东部兰格利亚大火成岩省的侵位时间吻合,但关于此次气候变化的驱动机制及其对陆地环境的影响却知之甚少。

该研究利用华北地台南缘济源盆地ZJ-1钻孔岩心揭露的湖泊沉积物中的凝灰质黏土岩锆石U-Pb定年、高分辨率碳同位素化学地层、孢粉学和沉积学等数据,以沉积汞作为火山活动的替代性指标,揭示了CPE期间4次离散脉冲式的火山活动。每个喷发阶段都与碳同位素组成的负偏移和气候变湿、湖泊扩张和富营养化相对应。这些研究表明,兰格利亚大火成岩省喷发以多个离散脉冲出现,而不是简单呈现出一个顶点-衰退的历史,同时这样显示出兰格利亚大火成岩省对改变全球碳循环、引起气候变化和驱动生物进化的巨大能力。

该研究为温室气体驱动的全球变暖所引发的增强的全球水循环气候理论提供了关键验证(论文评阅人意见),同时也深化了我们对火山活动驱动的多样性全球气候变化的认识。

图1 晚三叠卡尼期陆地恐龙的崛起(上)和植物多样性辐射(下)

©2021年10月26日 16:01:08
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