長期以來備受關(guān)注的顯生宙五次生物大滅絕事件中，晚奧陶世生物大滅絕（LOME）是最早發(fā)生的一次，其滅絕過程和機(jī)制一直是地球科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，LOME可能持續(xù)了1~2百萬年；隨著技術(shù)發(fā)展，近年來一些學(xué)者根據(jù)高精度定年結(jié)果提出，LOME可能只持續(xù)了幾十萬年。在生物-環(huán)境演化模式上，滅絕階段與氣候變化在時(shí)間上高度吻合，但由于缺乏可靠的高精度年代學(xué)約束，滅絕發(fā)生的精確時(shí)間、持續(xù)多久以及節(jié)奏如何，至今仍難以準(zhǔn)確確定，這制約了對(duì)當(dāng)時(shí)的氣候劇變究竟如何控制生物大滅絕進(jìn)程的理解。
中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所李獻(xiàn)華院士團(tuán)隊(duì)和中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所戎嘉余院士團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合國內(nèi)外科研人員，對(duì)我國華南揚(yáng)子板塊的全球上奧陶統(tǒng)赫南特階底界“金釘子”剖面（湖北宜昌王家灣北剖面）等多個(gè)奧陶紀(jì)—志留紀(jì)過渡地層剖面開展了高精度鋯石U-Pb年代學(xué)研究，并結(jié)合生物地層、碳同位素化學(xué)地層和生物多樣性數(shù)據(jù)，探究晚奧陶世生物大滅絕事件發(fā)生的時(shí)間和節(jié)奏。
研究團(tuán)隊(duì)精確確定了凱迪階-赫南特階界線（442.65 +0.17/-0.23 Ma）和奧陶系-志留系界線（442.33 +0.34/-0.33 Ma）的絕對(duì)年齡，將赫南特期的持續(xù)時(shí)限縮短至約32萬年，這為修訂國際地質(zhì)年表提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
基于上述精確的年代學(xué)框架，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步確定了晚奧陶世生物大滅絕事件起始于442.76 +0.35/-0.22 Ma（約4.428億年前），持續(xù)了約40萬年，并呈現(xiàn)出明顯的兩階段模式。第一階段持續(xù)約34萬年，期間全球氣候從溫室狀態(tài)過渡至赫南特冰期，降溫幅度達(dá)到9°C，平均降溫速率為2.6°C/十萬年，平均物種相對(duì)滅絕速率為8.4%/十萬年；第二階段持續(xù)約6萬年，全球氣候迅速由冰室狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闇厥覡顟B(tài)，平均升溫速率高達(dá)12.2°C/十萬年，物種相對(duì)滅絕的平均速率急劇上升至71.6%/十萬年。
研究分析表明，物種相對(duì)滅絕速率與溫度變化速率之間存在顯著相關(guān)性，定量揭示了氣候變率對(duì)晚奧陶世生物大滅絕事件節(jié)奏的控制作用。
5月31日，相關(guān)研究成果以Tempo of the Late Ordovician mass extinction controlled by the rate of climate change為題，發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science?Advances）上。
研究工作得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金和英國自然環(huán)境研究理事會(huì)等的支持。
論文鏈接
揚(yáng)子板塊晚奧陶世古地理圖及奧陶紀(jì)-志留紀(jì)過渡地層代表性剖面
奧陶紀(jì)-志留紀(jì)過渡期精細(xì)時(shí)間標(biāo)尺及生物多樣性、古溫度、大氣CO2和碳同位素變化示意圖
本文鏈接：研究發(fā)現(xiàn)古氣候變率控制晚奧陶世生物大滅絕節(jié)奏http://www.sq15.cn/show-12-1212-0.html
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