在距今約4.97億年前的晚寒武世，生活在海洋中的遠(yuǎn)古節(jié)肢動(dòng)物三葉蟲(chóng)曾發(fā)生大滅絕事件。近期，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)沈延安教授團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果顯示，當(dāng)時(shí)的海洋缺氧是造成全球三葉蟲(chóng)滅絕的重要原因。國(guó)際權(quán)威地球科學(xué)期刊《地質(zhì)學(xué)》日前發(fā)表了該成果。
在晚寒武世曾發(fā)生過(guò)一次全球規(guī)模的碳同位素正偏移事件，偏移的幅度達(dá)6‰，持續(xù)了200萬(wàn)年到400萬(wàn)年。伴隨這次碳同位素正偏移事件，全球海洋中發(fā)生了一次顯著的三葉蟲(chóng)滅絕事件。過(guò)去三十年來(lái)，對(duì)晚寒武世海洋環(huán)境以及海洋化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成的變化是否與三葉蟲(chóng)的消亡存在因果關(guān)系，國(guó)際學(xué)術(shù)界一直存在較大爭(zhēng)議。
近期，沈延安團(tuán)隊(duì)采用了新的研究思路，他們對(duì)寒武紀(jì)海洋淺水和深水沉積物分別進(jìn)行了高精度的碳同位素測(cè)試。研究選擇了華南地區(qū)典型的淺水剖面——瓦爾崗剖面以及典型的深水剖面——碓邊剖面，其中碓邊剖面保存了三葉蟲(chóng)演化的完美記錄，是全球寒武紀(jì)江山階的“金釘子”剖面。他們研究發(fā)現(xiàn)，淺水與深水剖面的無(wú)機(jī)碳同位素組成差值達(dá)2.3‰，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在碳同位素正偏移事件過(guò)程中，碳同位素的分餾值升高了2‰。
沈延安介紹說(shuō)，研究揭示了碳同位素時(shí)空變化的“二維”特征，有力證明了晚寒武世海洋與現(xiàn)代大洋化學(xué)結(jié)構(gòu)的顯著差異。研究結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)碳同位素時(shí)空變化的機(jī)制是晚寒武世海洋的深部缺氧以及大量有機(jī)質(zhì)的快速埋藏，而大規(guī)模的海洋缺氧直接導(dǎo)致了全球海洋中三葉蟲(chóng)的滅絕。（徐海濤）
