华北板块二叠纪—三叠纪之交火山活动驱动的湖泊缺氧OA
Lacustrine anoxia driven by volcanic activity at the Permian-Triassic boundary
二叠纪—三叠纪之交(PTB)西伯利亚大火成岩省触发了二叠纪末生物大灭绝事件,不仅导致海洋生态系统的崩溃,也对陆地生态系统造成深远影响.为揭示PTB火山活动和陆地生态系统崩溃与湖泊缺氧的耦合关系,本文以华北板块沁水盆地襄垣煤田 WY-U-01H钻孔的孙家沟组-刘家沟组湖相沉积物为研究对象,通过高分辨率地球化学分析(P/Al、V/(V+Ni)、V/Cr和 Ni/Co比值等指标),探讨火山活动对湖泊缺氧的驱动机制.研究结果表明,孙家沟组中上部-刘家沟组下部记录了显著的湖泊缺氧事件(V/(V+Ni)平均0.8,V/Cr平均2.8,Ni/Co平均7.2),并伴随P/Al比值升高(峰值达背景值的2~3倍),说明缺氧事件与古生产力增强密切相关.该事件与全球PTB界线附近的碳同位素负偏移、陆地和海洋生物灭绝、Hg和 Ni异常及火山活动和大气二氧化碳浓度升高同步,支持西伯利亚大火成岩省喷发通过多重机制(温室气体释放、气候变暖、营养物质输入增加)驱动湖泊缺氧和生产力提高的假说.本研究为理解二叠纪—三叠纪之交火山活动驱动的陆地环境变化机制提供了关键证据,对预测现代全球变暖背景下水体缺氧的潜在影响具有重要启示意义.
The Siberian Traps volcanism at the Permian-Triassic boundary(PTB),which triggered the end-Permian mass extinction,not only fundamentally restructured marine ecosystems but also profoundly impacted terrestrial ecosystems.To elucidate the coupling between PTB volcanism,terrestrial ecosystem collapse,and lacustrine anoxia,this study investigates lacustrine sediments from the Sunjiagou and Liujiagou formations in the WY-U-01H core(Xiangyuan coalfield,Qinshui basin,North China Plate),employing high-resolution geochemical proxies,including P/Al,V/(V+Ni),V/Cr,and Ni/Co ratios.The results reveal pronounced lacustrine anoxia events in the upper Sunjiagou to lower Liujiagou formations,as indicated by mean values of V/(V+Ni)=0.8,V/Cr=2.8,and Ni/Co=7.2.These events coincide with elevated P/Al ratios,which 2~3 times background values,indicating a strong link between anoxia and enhanced paleoproductivity.These geochemical anomalies are synchronous with global PTB phenomena—including negative carbon isotope excursions,terrestrial/marine extinctions,Hg-Ni anomalies,and volcanic CO2 surges—supporting the hypothesis that Siberian Traps eruptions triggered lacustrine anoxia and productivity spikes via multipronged mechanisms(e.g.,greenhouse gas release,climate warming,and nutrient influx).This study provides critical evidence for volcanism-driven terrestrial environmental changes during the PTB transition,offering insights into predicting modern aquatic deoxygenation under global warming.
王野;鲁静;杨玉竹;张彤;杨敏芳;周凯;张培新;叶澄卓;张春华;邵龙义
沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳,110168中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京,100083沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳,110168中国煤炭科工集团西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安,710061中国石油勘探开发研究院,北京,100083中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京,100083河南城建学院市政与环境工程学院河南省绿色低碳水处理技术与水资源利用国际联合实验室,河南 平顶山,467036沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳,110168沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁 沈阳,110168中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京,100083
二叠纪—三叠纪之交湖泊缺氧古生产力火山活动华北板块
Permian-Triassic boundarylacustrine anoxiapaleoproductivityvolcanic activityNorth China Plate
《地质学报》 2026 (5)
1594-1604,11
本文为辽宁省科技计划联合计划(编号024-BSLH-261)、辽宁省教育厅青年项目(编号LJ212410153028)、国家自然科学基金项目(编号42472227,42172196)和国家自然科学基金重点基金项目(编号42530208)联合资助的成果.
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