《華南早-中奧陶世海洋生物大輻射事件的地球生物學過程》是依託北京大學，由劉建波擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：華南早-中奧陶世海洋生物大輻射事件的地球生物學過程
- 項目負責人：劉建波
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地球生物學是研究生命系統與地球無機系統關係的交叉學科。通過地球生物學研究，能夠揭示出奧陶紀生物大輻射時期全球環境變化與生命演化的相互作用關係。奧陶紀生物大輻射事件的穿時性說明該生物事件主要受控於外部物理因素。早-中奧陶世期間特徵沉積組構的變化可以很好地反映生物與環境的相互作用關係，對於深入探討奧陶紀生物大輻射的成因及其對環境的影響具有重要的地球生物學意義。.本項目以華南早-中奧陶世的微生物岩、介殼層、竹葉狀灰岩、生物擾動構造為研究對象，結合沉積旋迴分析和地球化學指標探討微生物岩成因；揭示該時期特徵沉積組構在地層中的豐度變化與生物分異度曲線的關係；利用旋迴地層學方法，進一步建立早-中奧陶世期間高解析度海平面變化曲線；綜合古生物學、沉積學和地球化學資料，探討生物演化事件的成因及其與環境之間的作用關係，恢復當時地球生物學過程。
結題摘要
本項目以早-中奧陶世期間特徵沉積組構為主要研究對象，深入分析華南奧陶紀早期(1)生物礁類型的轉變過程；(2)介殼層類型的變化特徵；(3)沉積體系變化特徵及其與生物輻射事件的關係；(4)特徵沉積組構特徵變化及其與生物輻射事件的關係以及(5)寒武—奧陶紀管狀岩的時空分布及其控制因素，並對奧陶紀生物大輻射的地球生物學過程進行了深入地探討。 通過對華南早奧陶世生物礁類型變化樣式的研究，發現目前已知最古老的苔蘚蟲生物礁和大量石海綿微生物礁。這些苔蘚蟲生物礁是全球廣泛發育的中、晚奧陶世後生動物礁的先驅，並形成了新的生境，促進了生物之間的相互作用，從而進一步促進了生物礁生態系統的發展和奧陶紀生物輻射事件。 通過對華南早-中奧陶世介殼層組構的分析發現，早奧陶世Tremadocian晚期華南地區生物介殼層的優勢生屑類型從三葉蟲和/或棘皮類演替為腕足類，明顯早於腕足類分異度的快速升，指示此時以腕足類位代表的古生代演化動物群可能在淺海生物群落中開始占有數量上的優勢。在早奧陶世Tremadocian期古生代演化動物群數量的增加是奧陶紀生物大輻射事件的重要地球生物學控制因素。 通過對早、中奧陶世華北和華南淺海沉積體系的研究發現，地層的沉積層厚、沉積物的生物擾動程度、微生物沉積的類型、扁平礫屑灰岩的豐度等生物和沉積組構特徵發生了不可逆轉的變化，而且這些變化與底棲動物分異度的增加有著很好的對應關係，從而說明奧陶紀生物大輻射期間生物與環境之間存在協同演化的現象。 通過定量分析發現，在早奧陶世華南揚子地台上鮞粒的沉積快速降低、生物介殼豐度逐漸增加，由此推斷早奧陶世大氣CO2濃度的降低、海水溫度的降低是形成華南上述沉積組構變化的主要原因，從而佐證了氣候變涼與生物輻射之間的關係。 通過管狀岩形成機制和全球管狀岩豐度的分析，首次識別出管狀岩在晚寒武世的衰退和早奧陶世的輕度反彈，認為這些變化與中、晚寒武世的高洋殼新生速率、高大氣二氧化碳分壓和高海平面等特殊環境背景有關，體現了寒武紀生命大爆發和奧陶紀生物大輻射之間的非連續性。
