中圖網小程序
一鍵登錄
更方便
本類五星書更多>
-
>
宇宙、量子和人類心靈
-
>
氣候文明史
-
>
南極100天
-
>
考研數學專題練1200題
-
>
希格斯:“上帝粒子”的發明與發現
-
>
神農架疊層石:10多億年前遠古海洋微生物建造的大堡礁
-
>
聲音簡史
上揚子地區P-T之交地質事件與生物大滅絕原因探索 版權信息
- ISBN：9787030738479
- 條形碼：9787030738479 ; 978-7-03-073847-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
上揚子地區P-T之交地質事件與生物大滅絕原因探索 內容簡介
人類賴以生存的地球正經歷著氣候變暖、大量物種消失的環境劇變，是人類活動導致二氧化碳升高、環境污染等環境惡化的結果？還是地球演化歷史中生物進化的"正常"更替事件？這一科學問題目前已成為地球系統研究中所面臨的重大科學問題之一。研究深時地質記錄中的類似事件,應該是尋找這一科學問題答案的有效途徑。顯生宙以來在地球上曾發生過的五次生物大滅絕事件，其中以二疊紀-三疊紀期間的生物大滅絕事件*為突出，成為研究這一問題優選對象。本專著選擇上揚子地區廣元楊家巖剖面、華鎣山地區澗水溝剖面和重慶中梁山地區尖刀山剖面的P-T界線地層作為研究對象，通過實測野外界線地層剖面，系統采集牙形刺化石樣品和沉凝灰巖、碳酸鹽巖、硅質巖和泥質巖等各類巖石和地球化學樣品進行測試和綜合分析，研究上揚子地區P-T之交巖石地層和生物地層特征，沉凝灰巖的巖石學和地球化學特征和沉積地球化學響應特征，及其火山噴發期次、旋回和噴發強度及頻率，再現上揚子地區P-T之交的古構造、古地理和古生態環境特征，識別P-T之交發生的重大地質事件及其相互關系與演化過程，探索該時期生物大滅絕事件的原因，深化和客觀地認識生物大滅絕事件的成因機制。在上述研究的基礎上，提出高強度和高頻率火山爆發是導致P-T之交發生一系列重大地質事件的主導因素,由高強度火山爆發及其相關的一系列重大地質事件的的綜合效應，是造成P-T之交生物大滅絕事件原因。本專著既有闡述了理論依據、實驗分析手段，又結合上揚子地區野外剖面實例加以分析，對P-T之交重大地質事件、特別是火山爆發事件和生物大滅絕事件等方面的研究有重要意義，可作為從事古生物學、沉積學與P-T界限和地質事件研究的人員和相關院校師生的參考書。
上揚子地區P-T之交地質事件與生物大滅絕原因探索 目錄
目錄
**章 緒論 1
**節 研究意義 1
第二節 國內外P—T之交生物滅絕事件研究現狀 2
一、星球撞擊事件 2
二、火山噴發事件 4
三、巖漿噴溢期CO2放氣作用 6
四、海平面下降事件 6
五、海洋貧氧事件 8
六、甲烷水合物釋放事件 9
七、海洋酸化事件 10
八、大陸風化作用增強事件 10
第三節 科學問題、研究內容、樣品采集和分析 11
一、主要科學問題 11
二、主要研究內容 12
三、樣品采集和分析 13
第二章 區域地質概況 17
**節 區域構造特征 17
一、大地構造位置和沉積基底性質 17
二、區域構造單元劃分和演化史 18
三、區域構造-沉積格局 22
第二節 區域地層特征 23
一、震旦系 24
二、寒武系 25
三、奧陶系 26
四、志留系 27
五、泥盆系 28
六、石炭系 30
七、二疊系 31
八、三疊系 33
第三節 上揚子地區P—T之交巖相古地理概況 36
一、晚二疊世巖相古地理概況 36
二、早三疊世巖相古地理概況 37
第三章 PTB界線地層描述 39
**節 上揚子地區PTB界線地層發育概況 39
一、下三疊統飛仙關組一段(T1f1) 39
二、上二疊統大隆組(P3d) 40
三、上二疊統吳家坪組(P3w) 44
四、中二疊統茅口組 47
第二節 P—T之交典型剖面精細描述 47
一、廣元羊木鎮龍鳳剖面P—T界線地層描述 48
二、華鎣山澗水溝剖面P—T界線地層描述 67
三、重慶中梁山尖刀山剖面P—T界線地層描述 73
第四章 上揚子地區PTB界線類型與區域對比 79
**節 上揚子地區PTB界線類型 79
一、PTB界線類型和特征 80
二、各剖面PTB界線標定 82
第二節 上揚子地區PTB界線的區域對比 85
一、PTB界線的區域對比 85
二、兩類PTB界線區域對比的地質意義 89
第五章 上揚子地區P—T之交重大地質事件 90
**節 火山噴發事件 90
一、沉凝灰巖地質特征 91
二、沉凝灰巖地球化學特征 98
三、火山噴發年代 113
四、火山噴發旋回 116
第二節 海底熱液噴流-沉積事件 124
一、海底硅質熱液噴流-沉積事件 125
二、海底白云質熱液噴流-沉積事件 140
第三節 P—T之交海平面下降事件 152
一、上揚子地區P—T之交海平面下降表現形式 153
二、上揚子地區P—T之交海平面下降序次 154
第四節 生物滅絕事件 159
一、P—T之交生物滅絕事件基本特征 159
二、生物滅絕過程和演化特征 159
第五節 地球化學事件 166
一、常量和微量元素地球化學特征 166
二、Fe、P、Cu和Zn營養元素地球化學特征 172
三、穩定同位素地球化學特征 175
第六章 上揚子地區P—T之交地質事件相互關系與生物大滅絕事件原因探索 185
**節 P—T之交重大地質事件相互關系 185
一、板塊構造運動與火山噴發事件的關系 186
二、海底熱液噴流-沉積事件與火山噴發事件的關系 186
三、海平面下降事件與火山噴發事件的關系 187
四、生物大滅絕事件與火山噴發事件的關系 189
五、地球化學事件與火山噴發事件的關系 190
第二節 生物大滅絕事件原因探索 193
參考文獻 195
**章 緒論 1
**節 研究意義 1
第二節 國內外P—T之交生物滅絕事件研究現狀 2
一、星球撞擊事件 2
二、火山噴發事件 4
三、巖漿噴溢期CO2放氣作用 6
四、海平面下降事件 6
五、海洋貧氧事件 8
六、甲烷水合物釋放事件 9
七、海洋酸化事件 10
八、大陸風化作用增強事件 10
第三節 科學問題、研究內容、樣品采集和分析 11
一、主要科學問題 11
二、主要研究內容 12
三、樣品采集和分析 13
第二章 區域地質概況 17
**節 區域構造特征 17
一、大地構造位置和沉積基底性質 17
二、區域構造單元劃分和演化史 18
三、區域構造-沉積格局 22
第二節 區域地層特征 23
一、震旦系 24
二、寒武系 25
三、奧陶系 26
四、志留系 27
五、泥盆系 28
六、石炭系 30
七、二疊系 31
八、三疊系 33
第三節 上揚子地區P—T之交巖相古地理概況 36
一、晚二疊世巖相古地理概況 36
二、早三疊世巖相古地理概況 37
第三章 PTB界線地層描述 39
**節 上揚子地區PTB界線地層發育概況 39
一、下三疊統飛仙關組一段(T1f1) 39
二、上二疊統大隆組(P3d) 40
三、上二疊統吳家坪組(P3w) 44
四、中二疊統茅口組 47
第二節 P—T之交典型剖面精細描述 47
一、廣元羊木鎮龍鳳剖面P—T界線地層描述 48
二、華鎣山澗水溝剖面P—T界線地層描述 67
三、重慶中梁山尖刀山剖面P—T界線地層描述 73
第四章 上揚子地區PTB界線類型與區域對比 79
**節 上揚子地區PTB界線類型 79
一、PTB界線類型和特征 80
二、各剖面PTB界線標定 82
第二節 上揚子地區PTB界線的區域對比 85
一、PTB界線的區域對比 85
二、兩類PTB界線區域對比的地質意義 89
第五章 上揚子地區P—T之交重大地質事件 90
**節 火山噴發事件 90
一、沉凝灰巖地質特征 91
二、沉凝灰巖地球化學特征 98
三、火山噴發年代 113
四、火山噴發旋回 116
第二節 海底熱液噴流-沉積事件 124
一、海底硅質熱液噴流-沉積事件 125
二、海底白云質熱液噴流-沉積事件 140
第三節 P—T之交海平面下降事件 152
一、上揚子地區P—T之交海平面下降表現形式 153
二、上揚子地區P—T之交海平面下降序次 154
第四節 生物滅絕事件 159
一、P—T之交生物滅絕事件基本特征 159
二、生物滅絕過程和演化特征 159
第五節 地球化學事件 166
一、常量和微量元素地球化學特征 166
二、Fe、P、Cu和Zn營養元素地球化學特征 172
三、穩定同位素地球化學特征 175
第六章 上揚子地區P—T之交地質事件相互關系與生物大滅絕事件原因探索 185
**節 P—T之交重大地質事件相互關系 185
一、板塊構造運動與火山噴發事件的關系 186
二、海底熱液噴流-沉積事件與火山噴發事件的關系 186
三、海平面下降事件與火山噴發事件的關系 187
四、生物大滅絕事件與火山噴發事件的關系 189
五、地球化學事件與火山噴發事件的關系 190
第二節 生物大滅絕事件原因探索 193
參考文獻 195
展開全部
上揚子地區P-T之交地質事件與生物大滅絕原因探索 節選
**章 緒論 **節 研究意義 近幾十年來，人類生活的地球其表面生態環境開始發生劇烈變化，如氣候變暖，環境污染和惡化，生物的生存繁衍活動范圍縮小及大量的物種急劇消失和滅絕等，從而使眾多生物、地質和環境科學家如Barnosky等(2011)都驚呼“地球上正在發生生物演化歷史上的第六次大滅絕事件”。當今這一生物物種高速、大規模滅絕事件是人類在社會活動中不愛惜地球和環境而導致地球大氣圈和水圈CO2濃度升高、有害物質污染生態環境等人為因素造成的？還是地球演化歷史中生物進化過程的“正常”更替現象？其結果會給人類生活帶來什么樣的影響？人類和其他生物物種之間如何共處和協調發展？這些問題目前已成為地球科學研究和環境科學研究所面臨的重大科學問題。 在地質歷史演化進程中，自顯生宙以來已知共發生過五次生物物種大規模滅絕事件(圖1-1)，其時間點分別為寒武紀末期、奧陶紀末期、泥盆紀晚期(為晚泥盆世中期的F—F)、二疊紀末期和白堊紀末期。是什么原因引起這五次生物大滅絕事件(沈樹忠和張華，2017)？尤其是在二疊紀末期即二疊紀—三疊紀之交(以下簡稱P—T之交)的生物物種大規模滅絕事件中，在大約0.5Ma(megaannus，百萬年)的時間內有超過90%的海洋生物滅絕和絕大多數陸生植物集群滅亡，這一事件也被稱為PTB界線生物大滅絕事件(Raup，1979；Sepkoski，1989；Visscher et al.，1996；Ward et al.，2000；Bowring et al.，1998)。尋找什么原因造成P—T之交短時間內全球生態環境急劇變化和生物大規模滅絕，已成為地質學家、古生物學家，乃至生命學家和環境學家長期以來持續研究的熱門重大科學問題(楊遵儀等，1991)。不同的學者從不同的角度提出了不同的P—T之交生物大滅絕事件的原因假說(Renne et al.，1995；Wignall et al.，1998；Hallam and Wignall，1999；Becher et al.，2001；Retallack，2001；Kump et al.，2005a，2005b；Sheldon，2006)，以期合理解釋這一重大地質事件的原因。因此，科學家準確地認識地球上現今正在發生的生物滅絕事件的原因，對地球演化歷史中曾經發生過的生物大滅絕事件進行深入研究，是解決這一科學問題的金鑰匙，其中對P—T之交所發生的生物大滅絕事件的原因進行探索，可為解決這一問題提供*有力的幫助。 第二節 國內外P—T之交生物滅絕事件研究現狀 自20世紀80年代以來，科學家們即熱衷于研究P—T之交生物滅絕事件與地球演化歷史中曾發生過的重大地質事件和古環境變化之間的關系，在眾多已公布的研究成果中，有許多有關生物滅絕與重大地質事件和古環境相關的科學假說，每一種假說都力圖闡明這些重大地質事件與生物大滅絕事件之間的因果關系。其中有影響力的假說可分為地外事件和地內事件兩大類，地外事件僅表現為星球撞擊事件，而地內事件又可細分為地球內動力事件和地球外動力事件兩個主要類別，地球內動力事件包括板塊構造運動、火山噴發和CO2放氣作用等事件，地球外動力事件包括海平面下降事件、海洋貧氧事件、海洋酸化事件、甲烷水合物(可燃冰)釋放事件和大陸風化事件等。有意思的是，地內事件中各種內動力與外動力地質事件在成因上往往有著不可分割的關系，其中有些地質事件已得到證實且已被確認，但也有一些事件屬于推測和假說，其由于證據不夠充分而存在爭議。以下重點介紹對地學界影響較大并被部分研究者所接受的幾個主要觀點和假說。 一、星球撞擊事件 星球撞擊事件又稱為隕石撞擊事件(圖1-2)，在以晚白堊世恐龍大滅絕事件為代表的生物大滅絕事件中，隕石撞擊地球已被確定為引起恐龍大滅絕事件的主要因素(Alvarez et al.，1980；Sepkoski，1982，1989)，因而在研究和解釋P—T之交生物大滅絕事件原因時，該事件自然而然地被部分研究者所借鑒，如Bohor等(1984，1987)在借鑒恐龍滅絕事件的原因后認為，P—T之交地球表面的海洋和陸地生物同時大規模快速消亡和滅絕是由來自地外的隕石撞擊地球即地外地質事件所致，并提出一系列隕石撞擊說的地外事件證據，這些證據主要包括如下幾個方面。 (1)發育在P—T之交生物滅絕界線上的黏土層中，存在隕石撞擊地球時所形成的相關元素、礦物和氣體，如異常富集的銥(Ir)元素、沖擊石英及鐵質微球粒等，這些都是地外隕石撞擊地球事件的地質證據。其中基于銥是宇宙元素且其在地球上的含量和背景值都非常低，因而在晚白堊世末期的黏土層中于全球范圍內廣泛出現的銥元素富集異常，被認為是隕石撞擊地球時由地外隕石造成的，其由此也成為隕石撞擊地球是造成包括恐龍滅絕事件在內的晚白堊世生物大滅絕事件的*有力證據。但是，P—T界線附近黏土層中的銥含量很低，均在地球正常背景值的范圍內，雖然個別樣品的銥含量分析數據很高，但是這些樣品異常高的銥含量分析數據在其他研究者的相關實驗中均無體現，就連依據銥元素含量異常提出隕石撞擊說觀點的研究者，也沒能重復出曾經得出的實驗結果。因此，在P—T之交黏土層中測出的所謂異常高的銥含量被認為是由與測試方法或測試儀器精度有關的實驗誤差所致。又如Xu等(2007)利用同位素稀釋電感耦合等離子體質譜法和火試金法等高精度測試方法，對浙江長興煤山剖面生物滅絕界線上的黏土層進行了測試，也未發現任何銥異常。這些證據表明P—T之交并不存在由隕石撞擊地球造成的銥異常，從而引起人們對這一假說的懷疑。 (2)有些學者根據主量元素、微量元素和稀土元素地球化學特征，建立了火山事件與隕石撞擊地球事件的混合模式(何錦文，1985；周瑤琪等，1990；Chai et al.，1992)，然而更多的研究者將同樣的微量元素和稀土元素分布模式及相關的一些地球化學參數用于支持火山噴發事件的成因模式(Clark et al.，1986；Zhou and Kyte，1988)。 (3)沖擊石英也是隕石撞擊說的關鍵證據之一(Bohor et al.，1984，1987)，但在P—T之交界線地層的黏土層中偶爾發現的“沖擊石英”之成因仍存有爭議，如在研究二疊系—三疊系界線地層不同剖面時所發現的石英，主要分布在蝕變的凝灰巖中，類型為火山成因的六方雙錐石英，是中酸性火山噴發活動的產物(殷鴻福等，1989)，并非隕石撞擊地球時形成的沖擊石英。雖然有研究者在南極Graphite Peak和澳大利亞Wybung Head地區等幾個地方，曾發現二疊系—三疊系界線地層中存在沖擊石英，但其顆粒小(176μm)，含量很低，僅0.2%(體積分數)，遠小于K—E界線黏土層中的沖擊石英含量(約50%)。之所以含量較少，被認為與“撞擊點濺射物被正常的沉積物稀釋”有關(Retallack et al.，1998；Becher et al.，2004)。然而Langenhorst 等(2005)對上述在澳大利亞和南極洲發現并被報道的“沖擊石英”進行更深入的研究后發現，這些“沖擊石英”其表面的面狀變性紋理并非由“沖擊”造成，而是地內構造運動的產物。因此，P—T界線附近所謂的“沖擊石英”并不能支持隕石撞擊說。 (4)微球粒是隕石撞擊說的又一關鍵證據(何錦文，1985；高振剛等，1987)，Basu等(2003)在對南極洲Graphite Peak剖面二疊系—三疊系界線地層的研究中發現了大量球粒狀碎片，根據其元素含量比值及Fe、P和S等氧化相元素的化學組成，認為這是隕石撞擊地球時產生的熔融濺射物即CM型球粒隕石。在浙江長興煤山剖面二疊系—三疊系界線地層的黏土層中也發現有大量的微球粒，在*初的研究中研究者根據其形貌特征也將其確定為隕石撞擊熔融濺射物，但隨著研究的深入，其已被重新確定為火山噴發物，即地內成因(Yin and Tong，1998；Yin et al.，2007)，因而界線附近黏土層中的微球粒也不能有效地證明隕石撞擊說。 雖然以上所描述的各種隕石撞擊說的證據在不同程度上都存在爭議，而且各種假說的每個依據仍不夠充分且存在爭議，特別是有些重要的證據因受到部分研究者的質疑而被否定，隕石撞擊說的研究結果并未得到更多研究者的支持，但其所代表的重大地外事件的災難性效應，仍然是科學家們*重要的假說依據和*感興趣的科學問題。 二、火山噴發事件 全球性大規模火山噴發事件可引起生物大滅絕事件的觀點，早在1989年就被提出(殷鴻福等，1989)，目前已逐漸成為各國相關研究領域內學者的主流觀點和前緣研究熱點(Wignall，2001)。大規模火山噴發活動可將地球深部大量的物質噴發到地球表面(圖1-3)，使地球表面環境產生巨大變化，從而引起地球表層水圈和大氣圈中的生態系統在短時間內發生劇烈變化，造成生物的生存環境急劇惡化，引起生態系統崩潰，以及生物大規模集群死亡和滅絕。分析地質歷史中生物大滅絕事件與地層中記錄的火山噴發事件的關系后發現，二者在發生時間上的確存在良好的一致性，特別是發生在P—T之交的生物大滅絕事件，其與西伯利亞大火成巖省通古斯玄武巖的噴發在時間上具有完全對應的關系。因此，火山噴發事件與生物大滅絕事件被眾多研究者所矚目。西伯利亞通古斯玄武巖是顯生宙以來規模*大的大陸溢流玄武巖噴發活動的產物，其分布面積大，東西延伸長度可達4000km，南北分布寬約3000km，體積可達7×107km3(Courtillot et al.，1999)。西伯利亞通古斯玄武巖其分布范圍和噴發體積如此龐大，很可能是超級地幔柱的產物(Nikishin et al.，2002；Saunders et al.，2005)。西伯利亞通古斯玄武巖噴發強烈，具有分布范圍極大和爆炸式噴發的特點，甚至在P—T之交距離西伯利亞很遠的日本西南部，在深海相的二疊系—三疊系界線附近的黑色黏土層中也發現了細粒基性火山碎屑，地球化學分析結果顯示，其來源和成因與通古斯玄武巖的噴發活動密切相關，應該是來自西伯利亞大陸溢流玄武巖，并代表了P—T之交泛大洋殘片的深海沉積物(Ishiga et al.，1996；方宗杰，2004a，2004b)。Kamo等(1996，2003)對Maymecha-Kotuy火山巖系列的系統研究結果將西伯利亞通古斯玄武巖噴發活動的時間約束在(251.1±0.3)～(251.7±0.4)Ma，持續時間約0.6Ma，主噴發期與浙江長興煤山剖面中25層由火山灰蝕變而成的黏土層的年齡［(251.4±0.3)Ma］完全一致(Bowring et al，1998)，與生物大滅絕事件在時間上也完全吻合(Jin et al.，2000)。受這些研究成果的啟示，我國西南地區與P—T界線在時間上較為接近的峨眉山玄武巖噴發事件也引起眾多研究者的關注，不過，僅就目前已公布的資料而言，無論是生物地層資料還是放射性同位素地層測年資料(特別是峨眉山玄武巖噴發期始于茅口期末，約258Ma，由放射性同位素測年法得到的絕對年齡資料分布于251～259Ma，跨度較大)(Lo et al.，2002；Ali et al.，2005；Zhou et al.，2002；范蔚茗等，2004；彭冰霞，2006)，在時間上都相距P—T界線較遠，因缺少直接的證據而都不支持峨眉山玄武巖火山噴發事件與P—T之交生物滅絕事件之間有必然關系。因此，需要更精確地圈定峨眉山玄武巖噴發時間的分布范圍，確定峨眉山玄武巖噴發與P—T界線在時間上是否具有一致性，這樣才能進一步討論上揚子地區峨眉山玄武巖噴發事件與P—T之交生物大滅絕事件之間的關系。 圖1-3 地球表面大規模的火山噴發活動 在我國華南地區P—T之交的地層中也發現了多層火山碎屑巖，連同浙江長興煤山剖面25小層附近的黏土巖在內，基本上都已被證實為中酸性火山噴發活動的產物(Zhou and Kyte，1988；殷鴻福等，1989；Yin et al.，2007)，分布
書友推薦
- >
山海經
- >
經典常談
- >
詩經-先民的歌唱
- >
我與地壇
- >
月亮與六便士
- >
龍榆生：詞曲概論/大家小書
- >
伯納黛特,你要去哪(2021新版)
- >
姑媽的寶刀
本類暢銷
