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二叠纪末大灭绝是显生宙最大的一次灭绝事件,关于这次灭绝的模式、机制和诱因等一直令人费解而又引人入胜。近20年来已发表大量的古生物学和地球化学文献和论著,提出了生物的快速灭绝模式,全球性海水缺氧、快速海侵、大规模火山喷发或地外撞击等导致生物大灭绝的假说,但争议颇为激烈。鉴于环境在生物演替过程中不可忽视的作用,而二叠纪末大灭绝期间发生的诸多地质事件都可能与这次灭绝事件之间存在相关性,本文主要以沉积学的手段,侧重于岩石薄片中沉积微相的分析方法,在露头、光面和岩石薄片三个层次上对中下扬子区二叠系-三叠系界线地层的沉积环境和地质事件进行了高精度研究。
结果表明,中下扬子区在二叠纪、三叠纪之交沉积环境发生了巨大而深刻的转变。二叠纪末台-坡-盆的古地理格局在三叠纪最初期被广布的滨岸半隔离盆地所代替。伴随着沉积环境变化,相对海平面也发生了快速的大幅下跌,从而暗示沉积环境的巨大变迁与相对海平面的下降可能存在很大的关系。同时,大量的沉积资料也清楚地记录了二叠纪、三叠纪之交中下扬子地区发生的诸多地质事件,主要包括大量火山灰层的发育所反映的大规模火山喷发事件、陆源碎屑物供应的增加反映的陆地风化增强事件、黑色页岩反映的缺氧事件、蒸发岩沉积反映的大气升温事件和微体化石丰度和分异度的变化反映的生物灭绝事件。根据各地质事件沉积记录的起至层位,建立了各剖面地质事件的相对时序关系。同时,在论证中下扬子地区界线粘土层等时性的基础上,利用海平面变化曲线的对应关系,建立了研究区各剖面地质事件发生的时间顺序。结果发现,除缺氧事件外,各地质事件在中下扬子区存在一明显的“共同跃变面”,此跃变面精确对应于界线粘土层。在此界面处,各类地质事件要么初次出现(大气升温事件),要么变化幅度或强度最大(沉积环境变迁、海平面变化、陆地风化作用和生物灭绝),在对各地质事件评估分析的基础上,认为大海退和大规模的火山喷发是二叠纪、三叠纪之交各地质事件的主导和根本诱因,同时也是造成二叠纪末大灭绝的主要原因,并推测由地幔柱的活动引发的联合古大陆的聚散是二叠纪、三叠纪之交诸地质事件唯一的和最根本的诱因,在此基础上建立了二叠纪末大灭绝的灭绝模型.