中国科大在研究全球寒武纪三叶虫灭绝事件方面取得新进展

中国科技大学地球和空间科学学院沈延安教授团队在研究全球寒武纪三叶虫灭绝事件方面取得新进展。研究者们系统测定了我国华南典型剖面的有机碳和无机碳同位素组成，发现了寒武纪海洋浅水和深水存在明显的同位素组成差异，揭示了寒武纪海洋与现代海洋化学结构组成的不同。研究结果显示寒武纪海洋缺氧是当时全球三叶虫灭绝的重要因素。相关研究成果在线发表在2018年6月出版的国际权威地球科学期刊 —“地质学”（Geology）上。

距今约4.97亿年的晚寒武世发生了一次全球规模的碳同位素正偏移事件（SPICE事件），在2-4百万年期间，碳同位素偏移的幅度达6‰。伴随着这次碳同位素化学事件，全球海洋发生了一次显著的三叶虫灭绝事件（如图1）。但过去三十年的研究争论的焦点之一是如何解释晚寒武世的碳同位素事件以及当时海洋的化学结构和组成是如何造成三叶虫的消失。沈延安团队采用了新的研究思路，他们对寒武纪海洋浅水和深水沉积物分别进行了高精度的碳同位素测试。研究选择了华南典型的浅水剖面-瓦尔岗剖面以及典型深水剖面-碓边剖面，其中碓边剖面是全球寒武纪江山阶的“金钉子”剖面。

（图1：在SPICE事件中灭绝的三叶虫）

沈延安介绍说：“研究揭示了碳同位素的时、空变化特征以及晚寒武海洋浅水和深水存在的显著差异（如图2），有力证明了晚寒武海洋与现代大洋化学结构的不同。研究表明驱动晚寒武海洋碳同位素时、空变化的原因在于当时海洋的深部缺氧，而大规模的海洋缺氧直接导致了全球海洋中三叶虫的灭绝”。

（图2：瓦尔岗、碓边A、碓边B剖面的碳同位素组成）

论文的第一作者是沈延安团队的李丹丹博士。沈延安团队近年来与Syracuse University陆尊礼教授团队以及Harvard University Ann Pearson教授团队合作在古气候研究方面取得了突破性的进展，研究工作近期分别在线发表于Science、Nature Geoscience上。以上研究工作得到基金委创新研究群体、科技部973项目、基金委重点项目以及高等学校学科创新引智计划（“111”计划）等项目的资助。

论文链接：

https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/532092/

http://science.sciencemag.org/content/early/2018/05/30/science.aar5372

http://www.nature.com/articles/s41561-018-0141-5

（地球和空间科学学院、科研部）