近日，我校地球科學(xué)與工程學(xué)院教師劉超在國(guó)際地學(xué)頂級(jí)期刊Gondwana Research在線發(fā)表了題為“Temporal and spatial variations of high-resolution strontium, carbon, and oxygen isotopic chemostratigraphy at the end-Permian crisis boundary in South China”的學(xué)術(shù)論文，探討了二疊系/三疊系之交生物大滅絕的相關(guān)重要科學(xué)問題。
在二疊系/三疊系之交，發(fā)生了地質(zhì)歷史時(shí)期最大規(guī)模的生物大滅絕事件，該事件導(dǎo)致90%的海洋生物和75%的陸地生物滅絕，并留下了眾多關(guān)鍵的生物地層學(xué)與化學(xué)地層學(xué)證據(jù)。此前研究證實(shí)了全球火山活動(dòng)為主導(dǎo)因素的環(huán)境惡劣化導(dǎo)致海洋缺氧、溫度升高、森林大火、陸地風(fēng)化、酸雨等不利條件是導(dǎo)致生物大滅絕的重要原因，但不同研究剖面所得結(jié)論仍存在廣泛爭(zhēng)議，如碳同位素顯著負(fù)漂移的控制因素、生態(tài)短暫恢復(fù)是否具有全球一致性、早三疊世生態(tài)輻射的階段性等等。該文以中國(guó)華南剖面為研究對(duì)象，利用鍶、碳、氧同位素為研究手段，并與世界范圍內(nèi)其它研究剖面進(jìn)行了對(duì)比探討，在如下幾方面做出了標(biāo)志性成果：（1）首次嘗試提出了高分辨率（<0.5百萬年）鍶同位素化學(xué)地層學(xué)。以前普遍認(rèn)為，鍶元素在海水中滯留時(shí)間為1~2百萬年，而海水混合均一時(shí)間僅數(shù)千年，因此海水中鍶同位素是均一的，且其同位素地層對(duì)比的精度在1~2百萬年。但該文通過連續(xù)密集取樣分析，以及對(duì)比前人百萬年尺度內(nèi)的研究對(duì)比，發(fā)現(xiàn)鍶同位素在不同剖面百萬年尺度內(nèi)（<0.5百萬年）存在時(shí)空差異，并非如前人所描述的全球一致。論文進(jìn)一步提出了陸源物質(zhì)快速輸入和海洋停滯是導(dǎo)致鍶同位素在不同剖面的時(shí)空差異的原因。這為以后利用鍶同位素開展二/三疊之交古海洋環(huán)境演化的高分率尺度研究提供有益探索。（2）為短暫生態(tài)恢復(fù)期“冷卻事件”提供新的證據(jù)。該文通過高分率化學(xué)地層分析，表明短暫生態(tài)恢復(fù)期的“冷卻事件”（Wuchiapingian/Changhsingian Boundary Cooling Event并非全球同步出現(xiàn)，而表現(xiàn)出地區(qū)差異性，并且主要受控于海水深度和距離巖漿活動(dòng)距離。這為生物大滅絕發(fā)生的時(shí)空不均衡性提供了有力證據(jù)。（3）為二疊系/三疊系之交海洋分層缺氧提供了新的證據(jù)。論文深入探討了不同水深環(huán)境剖面主滅絕線（Permian/Triassic Boundary）處鍶、碳同位素梯度的特征，論證了該梯度由海洋分層和洋流循環(huán)停滯所造成，遠(yuǎn)洋和近陸分別受控于海底火山和陸源物質(zhì)輸入的控制，而與海洋初級(jí)生產(chǎn)力變化無關(guān)。
Gondwana Research是國(guó)際地學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊，由Elsevier出版，在Earth and Planetary Sciences學(xué)科CiteScore排名2/235，是中科院大類學(xué)科（地球科學(xué)）和小類學(xué)科（地球科學(xué)綜合）一區(qū)TOP期刊。2021年IF：6.151、Citescore：9.9。劉超老師為論文第一作者和通訊作者，聯(lián)合作者包括其研究生及湖北地質(zhì)調(diào)查局楊勇副研究員。這是地球科學(xué)與工程學(xué)院首次在地學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊發(fā)表論文成果。該論文受到國(guó)家自然科學(xué)基金和油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金聯(lián)合資助。
全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1342937X22003070。
