广西六景、都安弗拉斯阶—法门阶事件研究

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晚泥盆世弗拉斯阶与法门阶之交发生的一次生物灭绝事件(F-F事件)是显生宙五次集群灭绝事件之一,也叫Kellwasser事件,至少60%的弗拉斯阶生物灭绝。在此次事件中,低纬度的浅海底栖生物种群(如珊瑚、层孔虫)受影响最甚,而生活在高纬度,深海和陆地的生物受到的影响较小。这次事件实际上是多次阶梯状生物死亡的结果,而非单次生物危机。造成此次灭绝事件的最终原因一直含糊不清,主要假说有天体撞击、海平面升降、海洋缺氧和富营养、气候变化及火山热液活动。 作者在前人研究基础上,系统实测了六景和都安剖面,运用牙形石生物地层分析、沉积相与生态系分析、同位素地球化学分析及事件沉积综合对比等方法和手段,研究了广西六景、都安地区的F-F事件。 1、作者通过牙形石生物地层分析后,认为六景剖面linguiformis带顶部缺失一套地层,可能与Frasnian阶最晚期的海退有关。Palmatolepis minuta minuta首次出现于融县组角砾岩段,说明上覆的藻礁灰岩已进入晚triangularis带。浮游相的Palmatolepis分子由弗拉斯期的manticolepid类群转变为法门期的palmatolepid类群,分异度和丰度也大幅下降;Polygnathus分子在F-F之交侏儒化。这些都说明生物生活的环境发生了恶化。 2、F-F之交六景剖面由盆地相转变为台地前缘斜坡相和台地边缘藻礁相,说明六景地区F-F时期海水迅速变浅。都安剖面由陆棚相过渡为盆地相。F-F之交的沉积相变化难以识别,说明都安地区F-F时期海平面无显著变化。因此作者认为,F-F之交的海平面变化并没有区域一致性。 3、华南地区弗拉斯期海洋底栖生物较繁盛,到法门初期突然被菌藻类所取代,说明藻类的大量繁盛填补了海洋动物集群灭绝带来的生态空间。同时,藻类的大量繁盛更加剧了海洋生态环境的恶化,使得法门期出现长时期的生物萧条。 4、六景剖面碳酸盐同位素记录所揭示的F-F地层中δ13C正偏移在华南上泥盆统地层中具有一定的代表性,能够反映华南F-F时期海水碳同位素的变化特征。作者认为蓝细菌微生物的生产活动构成了华南海域表层海水的基本生产力,而发生在F-F之交及整个triangularis带的长期δ13C正偏移则是有机碳埋藏速率增加的结果。在偏移幅度上,六景剖面δ13C值增幅(2.0‰)也处在世界其他剖面(1.8‰~3.5‰)的范围内,说明这次正偏移是全球同时发生的。 5、六景剖面和都安剖面的triangularis带底部分别发育角砾岩和浊积岩两类事件沉积,并伴有弗拉斯和法门阶牙形石混杂的现象。该事件沉积广泛分布于广西及湖南泥盆系台地前缘斜坡区和台间裂陷槽区,可以与比利时的Hony剖面、美国内华达的Devils Gate剖面、摩洛哥的Atrous地区、俄罗斯的南乌拉尔地区和Fore-Kolyma地区及Polish-Moravian盆地早triangularis带底部的浊积岩或角砾岩对比。我们认为,如此广泛的事件沉积可以和天体撞击海洋引起的海啸相联系。
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