南盘江地区早-中三叠世之交牙形石演化研究

依托我国西南南盘江地区良好的下-中三叠统海相沉积记录，以及前人近年来在早-中三叠世之交生物复苏及辐射研究方面所取得的众多成果，本研究拟对南盘江地区下-中三叠统界线附近多条剖面（包括：台地相、台地边缘相、盆地边缘相、盆地相）进行大样品（每样20Kg）牙形石样品采集及处理。对所获得的牙形石个体，进行系统研究，建立各条剖面精细牙形石生物地层格架，为我国下-中三叠统界线研究提供牙形石生物地层依据。并在西特提斯地区选择若干剖面进行对比研究工作。结合详细的野外地质沉积背景调查与室内沉积微相分析，并综合前人牙形石古生态研究成果探讨该时期牙形石古生态模式。在前人建立的牙形石多分子器官模板及本研究所建立的精细生物地层格架的基础上，利用分支系统学方法对该时期牙形石的演化谱系进行科学分析。从而总结早-中三叠世之交牙形石演化规律。

古-中生代之交的重大地质突变事件导致了显生宙规模最大的生物灭绝，经历约5-8百万年直到中三叠世初生物才开始复苏。关于此次生物灭绝以及随后缓慢的生物复苏的性质及原因是当前地质学界研究的热点之一。我国西南南盘江地区有良好的下-中三叠统海相沉积记录。本项目测制并研究了该地区贵州（改毛、边阳、甲戎、打讲、新民、关刀、四大寨、良田），广西（湾头、作登、太平）等地11条二叠系-三叠系界线、下三叠统以及下-中三叠统界线剖面，采集牙形石样品约3吨多，获牙形石标本逾3万枚。在这些材料的基础上，详细研究了这一地质时期的高分辨率牙形石生物地层，牙形石氧同位素，牙形石古生态以及同时期重要的生物灭绝与复苏事件等。相关研究成果共发表论文10篇，其中SCI论文9篇（国际SCI论文6篇），中文期刊论文1篇。SCI论文中含国际著名刊物Science论文一篇，国际地学领域权威刊物Geology论文一篇。重要研究进展如下:1、建立了南盘江地区二叠纪末至中三叠世初的精细牙形石生物地层格架，为该时期地质事件建立了高精度的时间坐标。2、发现了早三叠世格里斯巴赫亚阶的硅质岩沉积，挑战了早三叠世的“缺硅”事件。3、以牙形石氧同位素恢复了早三叠世的古海水温度，揭示早三叠世赤道附近古海水温度升高到了致命的程度，当时海水表面可高达40摄氏度，第一次展示极端高温气候是导致赤道纬度生态系统在几百万年内不能得到恢复的原因；从牙形石氧同位素数据侧面证实了早三叠世牙形石Pachycladina–Parachirognathus、Hindeodus、Neospathodus、Neogondolella各属分别生活在水体从表层到水体深处的不同水深位置。4、发现早三叠世Smithian-Spathian亚阶界线附近的牙形石Neospathodus, Triassospathodus，和Novispathodus等属分子在极高温（40 °C）时发生了暂时但是明显的体型变小现象，在此之后体型又渐渐而稳定的变大，为支持气候变化与生物形态变化之间的联系提供了有力的化石记录。5、依据贵州边阳剖面有孔虫、碳酸盐全岩无机碳同位素、牙形石氧同位素数据发现了二叠纪末深水相剖面的生物迟缓灭绝的现象，提出深水相剖面是二叠纪末生物灭绝暂时的避难所，升温与随后的海洋缺氧事件应该是导致二叠纪末生物灭绝的主要原因。