二叠纪末生物大灭绝后特提斯地区典型微生物岩中地质微生物功能群特征

The largest faunal mass extinction in the Phanerozoic occurred at the end-Permian (about 252 Ma ago).Lots of recent researches have shown that a layer of microbialite formed by microbes deposited directly after the main mass extinction in global normal shallow carbonate platform, which implicates that the response of microbial ecosystem to the extinction event was distinctly different from that of the metazoan ecosystem. Therefore precise knowledge about the microbial composition of the microbialite is a key point for understanding the biological events, environmental events and the interactions between these two during the Permian-Triassic crisis interval. Compared with the problems, such as simple morphology of microbes and hardness for microbes to be preserved as fossils, faced in the past geomicrobial researches, geomicrobial functional groups （GMFGs）is an important method for geomicrobial compositional investigation, and lipid biomarkers and carbon isotopic composition are two useful tools for GMFGs. In summary, the project will systemically analyze the lipid biomarker and carbon isotopic composition of different types of microbialite from different palaeogeographic backgrounds. Based on these records, this project will untangle the characters of GMFGs in shallow ocean after the end-Permian faunal mass extinction and provide information for the interactions between organisms and environments during Permian-Triassic crisis interval.

二叠纪末（约252百万年前）发生了显生宙历史上最大的后生生物大灭绝。近来的许多研究发现紧随着后生生物灭绝，在全球范围内的正常碳酸盐岩台地上都发育有一套由微生物作用所形成的微生物岩沉积。这暗示着微生物生态系对这次事件有着较后生生物生态系完全不同的响应过程。因此，对这套微生物岩中微生物组成的准确认识，对探讨二叠纪-三叠纪生物危机期生物事件和环境事件以及这两者的相互作用有很大帮助，进而有助于加深对该事件的认识。地质微生物功能群是克服地质微生物研究所面临的形态简单、不易保存为化石等障碍，成为研究地质历史时期微生物组成的很好方法，而生物标志化合物和碳同位素组成是研究微生物功能群的重要手段。本项目主要对不同古地理背景和不同类型的微生物岩进行生物标志化合物和碳同位素组成分析，探讨二叠纪末期后生生物大灭绝后浅海地区地质微生物功能群特征，为认识二叠纪-三叠纪之交重大转折期生物与环境的相互作用提供信息。

二叠纪-三叠纪之交生物大灭绝后，在全球范围内的碳酸盐台地上普遍发育有一套微生物岩，代表着一种错时相沉积。为探讨微生物岩中的微生物类型和形成环境，本项目分析了不同地区和不同类型微生物岩的类脂物生物标志化合物和碳同位素组成。分析的剖面主要包括我国华南的慈利剖面和老龙洞剖面，以及土耳其的Çürük Dag剖面，分析的微生物岩类型主要有叠层石、凝块石、鲕状微生物岩和蠕虫状微生物岩。另外，为探讨微生物生态系结构的空间分布，本项目还重点分析了深水区的四川上寺二叠纪-三叠纪剖面的类脂物生物标志化合物特征，并综合了之前发表的水深介于微生物岩和上寺剖面之间的浙江长兴煤山剖面资料。得到以下主要认识。. 1、微生物岩中的微生物生态系结构主要以原核生物为主，真核藻类的贡献非常小。识别出的主要微生物功能群有以蓝细菌为主的固氮微生物功能群、甲烷好氧氧化微生物功能群、产甲烷微生物功能群及其他厌氧微生物功能群。. 2、不同类型的微生物岩具有较明显差别的微生物组成。主要表现为叠层石微生物岩中合成2-甲基藿多醇的蓝细菌所占比例比其他类型的微生物岩低；凝块石微生物岩中的甲烷好氧氧化微生物功能群所占的比例最高，远高于显生宙海洋沉积岩的平均值。另外，在华南的鲕状微生物岩和蠕虫状微生物岩中检测到偶碳优势的烷基环戊烷，但目前对其所代表的生物学信息不是特别清楚。. 3、在湖南慈利剖面和重庆老龙洞剖面的凝块石和叠层石微生物岩中都检测到一特殊系列的单甲基长链烷烃，其碳同位素组成比全岩有机质和光合生物来源的姥鲛烷和植烷的碳同位素组成偏负。基于其单体碳同位素组成，初步推断其来源于化能自养微生物功能群。. 4、二叠纪末后生动物大灭绝后微生物生态系结构呈现出很大的空间差异性，表现为表层和浅部海洋以原核细菌类为主，真核藻类的含量很小。真核藻类在高温下向深水环境迁移，导致深部海洋微生物生态系中真核藻类占了很高的比例。二叠纪-三叠纪之交陆相剖面多环芳烃所记录的频繁的野火事件可能与当时极端高温气候有关。. 这些资料对认识微生物岩中的微生物组成及形成环境有较高的价值，为深入探讨二叠纪-三叠纪之交生物重大转折期生物与环境的相互作用提供线索。