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晚二叠世末期发生了地质历史上规模最大的海洋生物灭绝事件,导致海洋生态系由古生代生物群向中生代及现代生物群的迅速演化和转变。与之相关的环境演化和生物过程研究成为当前地质学的热点和前沿领域之一。然而,有关这一事件的起因和机制仍存在不同的认识。造成这种现象的原因之一可能与不同研究剖面处于不同古地理背景有关。此外,由于已有的研究剖面多相距遥远,因此给不同水深环境的地质过程对比造成了困难。二叠纪与三叠纪之交,扬子北缘地区发育了一系列出露良好的海相地层剖面。本文重点在该地区选取了5条代表不同古地理背景的典型剖面。这些剖面基本囊括了扬子北缘地区从浅水碳酸盐台地相到深水硅质岩陆棚相不同的沉积环境类型,构成了具有不同古地理特征的连续过渡的研究断面,为全面认识和研究二叠纪与三叠纪之交不同古地理背景下沉积环境演化及生态响应提供了很好的素材。扬子北缘不同相区的地层剖面具有不同的沉积演化序列。晚二叠世长兴期,浅水碳酸盐台地以厚层的藻/有孔虫组合的颗粒灰岩(长兴组)为特征;礁前斜坡相以中厚层状硅质灰岩沉积为主(大隆组);深水陆棚相则以多期次频繁出现的灰岩-泥岩-粘土岩的旋回性沉积组合为特征(大隆组)。二叠纪末生物大绝灭后,浅水台地上出现短暂的暴露和沉积缺失;斜坡及陆棚相由于水体深度较大,大海退并没有造成海底的暴露或地层的缺失,生物灭绝界线处有一层明显的火山粘土,之上主要为很长一段的泥质灰岩与泥岩互层沉积;早三叠世早期开始出现海侵,海水重新淹没碳酸盐台地,并在台地上形成了一套广泛分布的微生物碳酸盐岩;斜坡相主要为薄层泥晶灰岩和泥岩互层沉积,陆棚相则相变为中厚层状灰岩夹薄层钙质泥岩(或瘤状灰岩)。特别值得注意的是,在浙江煤山剖面的长兴组灰岩中识别出外来浊流沉积和原地背景沉积。草莓状黄铁矿被认为是反映古代和现代海洋氧化还原条件的有效的自生沉积矿物指标。为弄清研究区二叠纪末生物大灭绝前后的海洋环境氧化还原状况的变化,本文在沉积相分析的基础之上,主要以草莓状黄铁矿为指标来研究不同水深环境的古氧相变化规律。研究表明,不同古地理背景下古氧相变化具有不同的特征:1)晚二叠世大灭绝之前,浅水台地整体以及部分缓坡地带,海水总体为正常氧化环境。从较深水的斜坡相到深水陆棚相,普遍处于贫氧到缺氧环境来回波动的状态。2)受到火山活动、陆地风化作用、海平面骤变以及深部缺氧海水上翻的联合冲击,大绝灭之后的海洋氧化还原状况比较复杂,总体呈现“深水充氧,浅水缺氧”的趋势。3)随后,除了京山地区例外,其他多数地区逐渐回归到大灭绝之前的状况。二叠纪与三叠纪之交不同水深海洋环境的变化在古生物化石和群落演化上留下了清楚的地质记录。在浅水台地环境,大灭绝前的长兴组灰岩中产出丰度和分异度均很高的钙藻和底栖有孔虫生物群落组合类型。这种组合特征代表了正常的浅海台地生物群落,且与草莓状黄铁矿指标反映的正常氧化的沉积环境相一致。大灭绝后,局部地区发育有小腹足类富集层,这与现代海洋高盐贫氧极浅水水域中生态结构极为相似,反映了生物大灭绝后浅水台地上机会生物分子大量繁盛。早三叠世微生物岩中产较丰富的蓝细菌化石,出现了以蓝细菌为基础,以含小型腹足动物和介形类等广盐性生物为主要消费者的高丰度、低分异度的特殊生态系统。这种以灾后泛滥种(蓝细菌、小型腹足类等)为主要特征的特殊生态系统的出现是生物对早三叠世早期贫氧高盐环境的生态响应。与浅水台地相不同,二叠纪末生物大灭绝之前,深水陆棚环境以放射虫和钙球等浮游生物为主,同时产底栖有孔虫及深水海绵,总体代表一种水体底部贫氧的深水浮游生态系。在接近灭绝界线,底栖有孔虫及海绵骨针逐渐减少,而浮游生物则在陆源碎屑注入和火山作用加强的情况下得到了繁盛,反映深水陆棚环境底层海水缺氧程度的加剧。生大灭绝界线之上的泥岩中产出较丰富的菊石和双壳类,说明生物灭绝事件所造成的宽广的生态空间为大绝灭之后机会分子的局部繁盛创造了条件。泥岩之上的薄层泥晶灰岩和泥岩互层的地层中,生物化石十分少见,这可能与此时的深水环境重新回到贫氧状态有关。总之,通过地层序列、沉积微相以及草莓状黄铁矿等研究手段的运用,综合本文的和前人的资料分析,笔者发现晚二叠世生物大灭绝前后扬子北缘地区海洋环境氧化还原条件和生物群落结构均发生了复杂的变化。与沉积环境变化相对应,从浅水台地到深水陆棚环境,古生物群落结构也发生了显著变化。灭绝事件给生态系带来浩劫的同时也为灾后机会分子创造了泛滥的条件。