科学研究

任强:中-晚二叠世东亚构造古地理演化与生物多样性变化的关系【JGR-SE,2020】
2020-10-19 阅读:395

构造古地理演化与古生物多样性变化事件存在的因果关系一直是研究地球演化历史中引人注目的科学问题。在二叠纪时期,东亚地区几乎同时发生了两方面重要的地质事件,一方面是古亚洲洋的闭合形成了索伦缝合线,其演化决定了东亚大地构造基本格架的形成;另一方面是古赤道生物区和北方生物区的生物多样性变化,主要包括瓜德鲁普晚期海洋底栖动物大灭绝以及华夏植物群和安加拉植物群的混生事件。许多研究表明索伦缝合线是一条重要的生物古地理分界线,发现北侧的腕足动物群多样性在瓜德鲁普晚期突然明显减少(如哲斯动物群),以及华夏-安加拉植物群混生年代沿缝合线自西向东逐渐变年轻。但是,由于古亚洲洋闭合时间与方式还存在很大的争议,所以这些生物事件与洋盆关闭在时空上的因果关系仍不明确。

针对上述重要科学问题,中国地质大学(北京)博士后任强在张世红教授的指导下,在索伦缝合线两侧锡林浩特地块和华北地块的中二叠统哲斯组红层和上二叠统青凤山组上部火山岩和砂岩分别开展详细的年代学和古地磁学研究,取得以下重要成果:

1)获得锡林浩特地块哲斯组(~265 Ma)红层和华北地块青凤山组上部(~255 Ma)的高质量古地磁极;

2)通过对比锡林浩特地块和华北地块二叠纪高质量古地磁极,揭示两地块在265-246 Ma之间存在一定程度的纬向汇聚和相对旋转运动,此运动方式导致古亚洲洋(索伦洋)自西向东剪刀式闭合,并在时空上控制了华夏-安加拉植物群的混生过程;

3)在265-255 Ma期间,锡林浩特地块、华北地块甚至东亚其它地块都同时经历了快速的向北运动,这样快速的板块运动可能成为东亚地区海洋生物在瓜德鲁普晚期的大灭绝重要因素之一。


1  ~265-246 Ma古地理重建图

上述研究成果发表在地球科学国际权威刊物《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.

全文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019JB019114