华南不同相区早三叠世史密斯-斯帕斯界线事件过程中海洋碳-硫循环及其对事件的响应
批准号:
41803011
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
张磊
依托单位:
学科分类:
同位素地球化学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
李杨、黄元耕、吕政艺、冯学谦
中文摘要
史密斯-斯帕斯界线事件是早三叠世最显著的一次生物、环境与气候事件,是探讨二叠纪末生物大灭绝后地球环境和生物协同演变过程的重要研究对象。目前国内外针对该事件的研究尚在起步阶段,事件过程中海洋环境变化的具体过程以及其与生物演化和气候变化的耦合关系仍不清楚。本项目拟在华南不同相区系统开展下三叠统史密斯-斯帕斯界线事件的研究。在研究程度较高的湖北利川、贵州青岩、贵州甲戎和安徽巢湖平顶山等下三叠统剖面中的史密斯-斯帕斯界线附近进行高分辨率的全岩样品采集。选取受成岩改造较小且较“纯净”的碳酸盐岩开展无机碳同位素和碳酸盐晶格硫同位素的测试分析研究,结合前人已发表的数据,重建华南不同相区史密斯-斯帕斯界线事件过程中碳-硫同位素演化曲线、海洋碳-硫循环模式,探讨海洋环流的时间、过程及幅度;揭示海洋环境变化对早三叠世生物复苏的影响及其生物与环境耦合关系。为早三叠世生物复苏机制的研究提供更多新的地球化学信息。
英文摘要
The Smithian-Spathian boundary Event is the most significant biological, environmental and climatic event in the Early Triassic, thus important for the studies of the co-evolutions between environmental changes and biological evolution after the end-Permian mass extinction. However, studies around the event is still lacking to date, and properties of the marine environmental changes and their relationships to the biological and climatic changes is still unclear. Our proposed study aims to investigate the Smithian-Spathian boundary Event at different sedimentary facies in South China. Firstly, sampling in high resulution at several relatively better studied Smithian-Spathian boundary sections (e.g., Lichuan, Hubei; Qingyan, Guizhou; Jiarong, Guizhou; West Pingdingshan, Chaohu) in South China. Better preserved samples were chosen and analyses of the inorganic carbon (δ13Ccarb) and sulfur isotope of carbonate associated sulfate (δ34SCAS) were carried out. Then, we reconstructed δ13Ccarb-δ34SCAS profiles of different sedimentary facies coupled with previous published geochemical data, and discussed carbon-sulfur cycling models during the Smithian-Spathian boundary Event. The timing, processes and amplitudes of marine circulation were discussed. We also discussed the reaction of environmental changes to the biological evolution, and coupling relationship between biology and environment. The present work will provide critical geochemical information for the studies of the mechanisms of the biological recovery during the Early Triassic.
史密斯-斯帕斯亚期是早三叠世生物、环境、气候演变的关键时期。本研究重点关注史密斯极热事件和史密斯-斯帕斯降温事件过程中海洋碳-硫循环过程,及其对生物环境事件的响应过程。通过对华南不同相区系列剖面(平顶山西剖面、甲戎剖面、大峡口剖面、建始剖面、齐跃山剖面)以及克什米尔地区Guryul Ravine剖面和日本Kamura剖面碳-硫同位素研究,建立了这一时期全球多地不同相区高分辨率的碳-硫同位素演变曲线。不仅厘定了史密斯极热事件以及史密斯-斯帕斯界线降温事件的时限,而且在此基础上探究了两次事件期间海洋环流模式以及海洋缺氧过程,及其与生物演化的关系。通过系列研究,显示史密斯极热事件期间全球海洋环流减弱、海洋生产力降低且缺氧加剧,史密斯-斯帕斯降温事件期间全球海洋环流增强、海洋生产力提高且缺氧减弱。极热事件可能导致了这一时期牙形石和菊石动物的小型灭绝,而史密斯-斯帕斯降温事件后海洋环境的改善促进了更高等海洋生物的出现。本研究详细论述了史密斯-斯帕斯之交生物-环境-气候之间的协同演变关系,为早三叠世生态系统复苏过程的研究提供了关键数据。
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The Smithian/Spathian boundary (late Early Triassic): A review of ammonoid, conodont, and carbon-isotopic criteria
史密斯/斯帕斯边界(早三叠世晚期):菊石、牙形刺和碳同位素标准的回顾
DOI:
10.1016/j.earscirev.2019.02.014
发表时间:
2019-08
期刊:
Earth-Science Reviews
影响因子:
12.1
作者:
[Lei Zhang, Michael J Orchard, Arnaud Brayard, Thomas J Algeo, Laishi Zhao, Zhong-Qiang Chen, Zhengyi Lyu]
通讯作者:
Zhengyi Lyu
Anomalous marine calcium cycle linked to carbonate factory change after the Smithian Thermal Maximum (Early Triassic)
异常海洋钙循环与史密斯热极大期(早三叠世)后碳酸盐工厂的变化有关
DOI:
10.1016/j.earscirev.2020.103418
发表时间:
2020-12
期刊:
Earth-Science Reviews
影响因子:
12.1
作者:
[Zhao He, Dahl Tais W, Chen Zhong-Qiang, Algeo Thomas J, Zhang Lei, Liu Yongsheng, Hu Zhaochu, Hu Zihao]
通讯作者:
Hu Zihao
Lower Triassic carbonate δ238U record demonstrates expanded oceanic anoxia during Smithian Thermal Maximum and improved ventilation during Smithian-Spathian boundary cooling event
下三叠统碳酸盐岩 δ238U 记录表明,史密斯热最大值期间海洋缺氧扩大,史密斯-斯帕蒂边界冷却事件期间通风改善
DOI:
10.1016/j.palaeo.2019.109393
发表时间:
2018
期刊:
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
影响因子:
--
作者:
[Zhao He, Algeo Thomas J, Liu Yongsheng, Chen Zhong-Qiang, Zhang Lei, Hu Zhaochu, Li Ziheng]
通讯作者:
Li Ziheng
Global mercury cycle during the end-Permian mass extinction and subsequent Early Triassic recovery
二叠纪末大规模灭绝期间的全球汞循环以及随后的三叠纪早期恢复
DOI:
10.1016/j.epsl.2019.02.026
发表时间:
2019
期刊:
Earth and Planetary Science Letters
影响因子:
5.3
作者:
[Wang Xiangdong, Cawood Peter A., Zhao He, Zhao Laishi, Grasby Stephen E., Chen Zhong-Qiang, Zhang Lei]
通讯作者:
Zhang Lei
DOI:
10.1016/j.gloplacha.2021.103583
发表时间:
2021-07
期刊:
Global and Planetary Change
影响因子:
3.9
作者:
[He Zhao;Zhengyi Lyu;Zhong‐Qiang Chen;T. Algeo;M. Orchard;Yongsheng Liu;Zhaochu Hu;Lei Zhang]
通讯作者:
He Zhao;Zhengyi Lyu;Zhong‐Qiang Chen;T. Algeo;M. Orchard;Yongsheng Liu;Zhaochu Hu;Lei Zhang
共 7 条
基于微观流变力学原理的单个凝胶微球长期变形与运移机制研究
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批准号:52204054
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:张磊
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依托单位:
中国寒武纪晚期SPICE事件期间不同相区古海洋环流和海水化学特征以及生物响应:来自碳-硫同位素的证据
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批准号:42073073
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张磊
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依托单位:
湖北峡东地区早寒武世黔东统水井沱生物群及其与古氧相协同演化研究
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批准号:41502014
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2015
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负责人:张磊
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依托单位:
国内基金
海外基金