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科學研究

任強:中-晚二疊世東亞構造古地理演化與生物多樣性變化的關系【JGR-SE,2020】
2020-10-19 閱讀:56

構造古地理演化與古生物多樣性變化事件存在的因果關系一直是研究地球演化歷史中引人注目的科學問題。在二疊紀時期,東亞地區幾乎同時發生了兩方面重要的地質事件,一方面是古亞洲洋的閉合形成了索倫縫合線,其演化決定了東亞大地構造基本格架的形成;另一方面是古赤道生物區和北方生物區的生物多樣性變化,主要包括瓜德魯普晚期海洋底棲動物大滅絕以及華夏植物群和安加拉植物群的混生事件。許多研究表明索倫縫合線是一條重要的生物古地理分界線,發現北側的腕足動物群多樣性在瓜德魯普晚期突然明顯減少(如哲斯動物群),以及華夏-安加拉植物群混生年代沿縫合線自西向東逐漸變年輕。但是,由于古亞洲洋閉合時間與方式還存在很大的爭議,所以這些生物事件與洋盆關閉在時空上的因果關系仍不明確。

針對上述重要科學問題,中國地質大學(北京)博士后任強在張世紅教授的指導下,在索倫縫合線兩側錫林浩特地塊和華北地塊的中二疊統哲斯組紅層和上二疊統青鳳山組上部火山巖和砂巖分別開展詳細的年代學和古地磁學研究,取得以下重要成果:

1)獲得錫林浩特地塊哲斯組(~265 Ma)紅層和華北地塊青鳳山組上部(~255 Ma)的高質量古地磁極;

2)通過對比錫林浩特地塊和華北地塊二疊紀高質量古地磁極,揭示兩地塊在265-246 Ma之間存在一定程度的緯向匯聚和相對旋轉運動,此運動方式導致古亞洲洋(索倫洋)自西向東剪刀式閉合,并在時空上控制了華夏-安加拉植物群的混生過程;

3)在265-255 Ma期間,錫林浩特地塊、華北地塊甚至東亞其它地塊都同時經歷了快速的向北運動,這樣快速的板塊運動可能成為東亞地區海洋生物在瓜德魯普晚期的大滅絕重要因素之一。


1  ~265-246 Ma古地理重建圖

上述研究成果發表在地球科學國際權威刊物《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》上:Ren, Q., Zhang, S., Gao, Y., Zhao, H., Wu, H., Yang, T., & Li, H. (2020). New Middle–Late Permian paleomagnetic and geochronological results from Inner Mongolia and their paleogeographic implications. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 125, e2019JB019114. https://doi.org/10.1029/2019JB019114.

全文鏈接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019JB019114




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