科研人員揭示奧陶紀生物大輻射與台地淹沒事件的關係

科技 08-17

奧陶紀生物大輻射是指發生在奧陶紀，特別是早-中奧陶世的海洋生物多樣性急速增加事件。在華南，相關研究已經開展超過十年，對各主要海洋生物類群在大輻射過程中的具體表現形式已經有了比較全面的了解，但關於多樣性演變的機制及其環境背景的研究尚不充分。

早-中奧陶世的揚子台地上發育過一次台地淹沒事件，具體是指由於海平面上升的影響，淺水碳酸鹽台地沒入透光帶之下，從而減緩發育甚至「死亡」的過程，通常會導致沉積體系的改變。此次台地淹沒恰好發生在華南奧陶紀生物大輻射的第一次高潮之前，賦予了這次事件重要的生態學意義。

近期，中國科學院南京地質古生物研究所下古生界創新研究團隊研究生欒曉聰及其導師詹仁斌等，聯合北京大學和美國辛辛那提大學的專家，針對湖北省松滋市劉家場鎮響水洞剖面記錄了這次台地淹沒事件的下-中奧陶統序列展開了詳細的沉積學研究。

研究發現，這次淹沒事件在台緣地區主要表現為以灰色泥粒灰岩、顆粒灰岩為特徵的紅花園組台地沉積被以紫紅色、含泥質灰岩為特徵的紫台組緩坡沉積所替代。在台地內部，紅花園組則被紫台組同期地層——包括大灣組、湄潭組在內的碳酸鹽岩-碎屑岩混合沉積所代替。淹沒過程具體表現為：台地邊緣灘——內緩坡——穩定的緩坡，是一個逐漸淹沒的過程，同時，紅花園期的碳酸鹽台地沉積模式也被緩坡所取代。

研究認為，此次淹沒事件成因主要包括全球性海平面上升以及區域地質構造運動造成的陸源碎屑供應增加。在台地完全淹沒後，紫台組沉積了紫紅色瘤狀泥質灰岩，指示氧化海底條件。這一推論，和在紫台組內部出現的華南奧陶紀生物大輻射的第一次多樣性峰值相吻合。

此外，碳酸鹽台地向碳酸鹽岩緩坡的演變，增加了不同的生態位，為相關生物提供了進一步輻射的契機。該項研究為人們進一步理解華南奧陶紀生物大輻射的特殊性提供了詳細的環境背景方面的信息。

相關研究進展近期發表於國際期刊《三古》（Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology）。