在距今約2.52億年前的二疊紀末期發生了地質歷史上最具災難性的生物滅絕事件，該事件使得超過90%的海洋物種滅絕。
包括中國科學院南京地質古生物研究所（以下簡稱南京古生物所）晚古生代團隊在內的中外科學家經過數十年的持續努力，該生物事件過程的細節正不斷被揭示。
與此同時，基於各種地質學和地球化學證據，包括天體撞擊、西伯利亞大火成巖省、大洋缺氧、海洋酸化、極端氣候變暖和快速的大陸風化等諸多可能導致此次重大生物事件的環境背景機制也陸續被提出。
前人曾對作為全球二疊系—三疊系GSSP的浙江省長興縣煤山剖面二疊紀—三疊紀之交生物大滅絕事件期間的海洋氧化還原環境進行過大量的研究。考慮到該時段煤山剖面總體上屬於凝縮沉積，因此需要更高解析度的採樣方法來進一步恢復該生物事件的古海洋氧化還原條件的演化史。
近日，由南京古生物所研究員張華和博士向雷等人與南京大學、美國西卡羅萊納州立大學的合作者所組成的研究小組，對煤山剖面P-T科研鑽探的巖芯中二疊紀—三疊紀之交時間跨度約50萬年的樣品進行了高精度取樣，開展了鐵組分和微量元素的測試分析。該研究成果已在線發表於《三古》。
煤山剖面鐵組分、氧化還原敏感元素分布圖 圖片來源：南京古生物所
詳細的鐵組分研究發現，煤山剖面生物滅絕事件前沉積水體主體處於氧化狀態，生物滅絕事件發生期間主要處於缺氧環境並伴隨有間斷性的硫化環境發育，而滅絕事件之後海洋持續缺氧並未發生顯著的氧化。Mo、U、V等氧化還原敏感微量元素濃度數據進一步揭示，在生物大滅絕期間，此類氧化還原敏感元素濃度急劇降低，意味著全球主要海洋在此時都同向的發生了脫氧作用。
因此，大洋脫氧和硫化氫毒性可能在二疊紀末生物大滅絕中扮演了重要作用。
該項研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項、前沿科學重點研究計劃項目和國家自然科學基金委的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2020.109626
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