古特提斯二疊紀(jì)末期的全球古地理和研究剖面巖性及C-Mg同位素變化
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所：在古生代和中生代轉(zhuǎn)折期，地球上發(fā)生了顯生宙規(guī)模最大的末古滅絕一次生物大滅絕事件——二疊紀(jì)末生物大滅絕事件。在6萬(wàn)年的特提上海普陀小姐外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)時(shí)間里，約81%的斯洋海洋生物徹底消失，破壞了存在2億年之久的盆短海洋生態(tài)系統(tǒng)。
這一時(shí)期，暫封古海洋環(huán)境發(fā)生了一系列劇變，閉加包括海水升溫、劇生酸化、疊紀(jì)缺氧或硫化、末古滅絕上海普陀小姐外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)大規(guī)模海退以及洋流循環(huán)受阻等，特提這些變化都是斯洋導(dǎo)致二疊紀(jì)末海洋生物大滅絕的可能因素，同時(shí)這些因素彼此之間又都具有一定的盆短內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。與其他常用來(lái)探討古環(huán)境背景的暫封鈾、硫、閉加鐵等元素相比，鎂在海洋中具有更高的含量，同時(shí)海洋中鎂元素循環(huán)往往與碳-氧循環(huán)過(guò)程相伴，因而與一系列重大海陸變遷以及生命過(guò)程息息相關(guān)。
近年來(lái)，越來(lái)越多的研究嘗試著通過(guò)使用海相碳酸鹽巖鎂同位素手段來(lái)研究古氣候和古環(huán)境的演化。白云巖鎂同位素由于不易受后期成巖作用改造，同時(shí)礦物與溶液間鎂同位素分餾系數(shù)已被精確標(biāo)定，使得白云巖鎂同位素在示蹤古海洋演化、大陸風(fēng)化以及生命過(guò)程等研究方面具有巨大的應(yīng)用潛力。因此，白云巖鎂同位素有望為揭示二疊紀(jì)-三疊紀(jì)轉(zhuǎn)折期海洋環(huán)境變化以及生物大滅絕機(jī)制提供新的認(rèn)識(shí)。
鑒于此，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所晚古生代研究團(tuán)隊(duì)張華研究員和鄭全鋒副研究員與南京大學(xué)等的合作者，選取了全球多條經(jīng)典的含白云巖二疊紀(jì)-三疊紀(jì)界線剖面碳酸鹽巖樣品，進(jìn)行了系統(tǒng)的碳-氧-鎂同位素地球化學(xué)分析。研究成果發(fā)表于國(guó)際知名NI期刊《地球與行星科學(xué)通訊》（Earth and Planetary Science Letters）上。
研究發(fā)現(xiàn)在二疊紀(jì)末生物大滅絕層段，不同剖面上的白云巖，其鎂同位素均顯示較為一致的快速上升，并與碳同位素負(fù)漂呈鏡像耦合關(guān)系，揭示了全特提斯域內(nèi)海水主量元素的地球化學(xué)組成以及海洋鎂循環(huán)過(guò)程發(fā)生了顯著變化。通過(guò)分餾系數(shù)推算，海洋δ26Mg值從晚二疊世末-0.3‰上升到早三疊世0.1‰，并伴隨至少兩期幅度更大、時(shí)間卻更短的次級(jí)波動(dòng)。在高精度地層框架約束下，在樂(lè)平統(tǒng)到早三疊世第一級(jí)的鎂同位素變化過(guò)程中，海水δ26Mg值的平均變化速率大約為0.53‰ Myr–1；若是考慮次級(jí)波動(dòng)，海水的δ26Mg值最大變化速率可達(dá)3–4‰/Myr。
海洋鎂循環(huán)的數(shù)值模擬結(jié)果顯示，二疊-三疊紀(jì)過(guò)渡時(shí)期，全球海洋δ26Mg值快速上升與白云巖化作用增強(qiáng)有關(guān)。在生物大滅絕期間，海洋白云巖化作用提高了接近8倍，大量白云石的形成優(yōu)先消耗水體中的24Mg，從而使得海水中相對(duì)富集26Mg，導(dǎo)致δ26Mg值上升。兩次次級(jí)鎂同位素快速正漂基本與西特提斯洋一側(cè)觀察的兩次碳同位素負(fù)漂相對(duì)應(yīng)，其變化周期更短、變化幅度更大，平均變化速率達(dá)到了驚人的3‰~4‰/Myr。模擬結(jié)果顯示，在局限洋盆內(nèi)，鎂同位素組成對(duì)外界環(huán)境變化的敏感性顯著增強(qiáng)。若局限洋盆鎂含量只占全球大洋總量的20%，那么局限盆地內(nèi)白云巖化強(qiáng)度增加到8倍時(shí)候，可以使得海水δ26Mg值變化速率快速達(dá)到4‰/Myr。
通過(guò)與報(bào)道的同時(shí)期穩(wěn)定鈾同位素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，兩次次級(jí)的鎂同位素正向漂移對(duì)應(yīng)著兩次鈾同位素的負(fù)漂，這表明在兩次次級(jí)鎂同位素正漂期間海洋處于相對(duì)缺氧狀態(tài)。洋盆內(nèi)海水頻繁的同位素變化與同時(shí)期海侵-海退變化關(guān)系密切。在海退過(guò)程中，古特提斯洋與外海之間的水循環(huán)更加不暢，快速的白云巖化作用導(dǎo)致洋盆內(nèi)鎂同位素快速上升，在隨后的海侵過(guò)程中，廣海的海水補(bǔ)給進(jìn)入封閉碳酸鹽臺(tái)地內(nèi)，從而使得碳酸鹽臺(tái)地內(nèi)海水δ26Mg值有所下降，形成鋸齒狀波動(dòng)。
就古特提斯洋而言，在相對(duì)局限的海洋環(huán)境中，由于海洋緩沖能力有限，全球變暖、陸源風(fēng)化及河流輸入增強(qiáng)以及水體富營(yíng)養(yǎng)化等一系列氣候和水化學(xué)變化極易在海洋環(huán)境引發(fā)一系列災(zāi)變，也更容易導(dǎo)致大范圍生物滅絕。
該項(xiàng)研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助。
論文相關(guān)信息：Hu, Z., Li, W.*, Zhang, H.*, Krainer, K., Zheng, Q.-f., Xia, Z., Hu, W., Shen, S.-z., 2021. Mg isotope evidence for restriction events within the Paleotethys ocean around the Permian-Triassic transition. Earth and Planetary Science Letters 556, 116704. DOI: 10.1016/j.epsl.2020.116704.

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