古生代-中生代之交是地质时期的一个重大转折期，生物界经历了一次重大的变革，发生了地史时期最大规模的生物绝灭事件和其它重大地质事件，所以该段地史时期倍受地学界的长期关注。 桂西南地区属右江古洋盆的一部分，具有浅水台地与深水盆地并存的多岛海古地理格局，并者是古-中生代之交深水相沉积序列发育极为完整的地区之一。本次研究选择桂西南柳桥镇东攀剖面上二叠统大隆组上部至下三叠统罗楼组下部作为重点研究对象，开展了有关沉积学方面的研究，并结合生物地层，古生态演化、岩石地球化学和粘土矿物等方面的资料，探讨了古环境、古气候的演变及其与生物衰减的耦合关系。 根据岩石学和沉积学研究，证实东攀剖面二叠系-三叠系界线地层为一套深水相的硅质碎屑岩系；二叠系为浅灰绿色-暗灰色薄层状含远洋浮游生物硅质岩、含泥质硅质岩、硅质泥岩夹浅灰白色的粘土岩；三叠系下部为黄色泥岩，夹多层灰白色粘土岩；主要岩石类型包括硅质岩类、泥岩类、粘土岩类、碳酸盐岩(钙屑浊积岩)类和沉凝灰岩类；岩相类型有半深海(泥质)硅质岩相、半深海泥质岩相、半深海钙质浊积岩相、火山碎屑岩相、浅海(粉砂质)泥岩相和浅海碳酸盐岩相。 根据粘土岩层的矿物特征分析，证实东攀二叠系-三叠系界线地层剖面中的粘土岩层是火山-沉积作用的产物，且在二叠系-三叠系界线附近发育数十层此类粘土岩层也是其它剖面所罕见，并确定研究区在古-中生代之交的相对火山活动强度曲线，大致可划分出四个火山活动期(旋回)，其中两个强烈的火山活动期分别位于二叠系-三叠系界线之下2.67m-2.42m(第6层)和1.82m-0.76m(第8层到第10层)。 根据生物的组成及演化规律分析，表明古-中生代之交的环境巨变不仅对浅海生态系统造成了创伤，同样也给深水生态系统造成了重大影响。本研究区深水相的放射虫、腕足和有孔虫类均发生了明显的阶梯式衰减。主要表现为：(1)第一阶段位于二叠系-三叠系界线之下2.67m(第6层)处，放射虫Albaillellaria全部消失，同时部分Latentifistularia，Entactinaria和Spumellaria分子消失，消失数量达59个种；有孔虫分异度急剧下降，有18个种属消失，尤其是钙质壳有孔虫大量消失。(2)第二阶段位于二叠系-三叠系界线之下1.63m(第8层与第9层之间)处，放射虫Latentifistularia分子消失，同时部分Entactinaria,Spumellaria分子消失，消失数目为16个种；有孔虫的分异度进一步锐减，消失数目达10个种，所有的钙质壳有孔虫全部消失。(3)第三阶段位于二叠系-三叠系界线处，底栖生态域中的腕足类和常生活于浅海中的放射虫Entactinaria,Spumellaria及胶结壳有孔虫消失(共计12种，其中包括10个腕足种、有孔虫5个种)。 根据岩石学、沉积学、古生态组合及地球化学分析，认为东攀剖面一直处于较深水低能的沉积环境中，从晚二叠世末至早三叠世初，海平面逐渐下降，并在二叠系-三叠系界线之下2.67m和1.82m处发生两次大规模的海退事件，降幅约分别达100m和50m。 根据地球化学研究，研究区沉积盆地属于大陆边缘海，沉积物来源于单一的物源区。 岩石地球化学的分析证实，研究区二叠系-三叠系界线地层存在两个地球化学异常层、一个地球化学突变面和一个地球化学异常段。地球化学异常层分别位于二叠系-三叠系界线之下4.11m-4.38m(第4层)和2.67m-2.42m(第6层)，为中酸性火山活动所致异常，主要表现为：(1)常量元素低SiO2、TiO2、MnO，而高Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O和Na2O；(2)微量元素的亲石元素、亲铜、放射性元素表现为正异常，而亲铁元素则为负异常；(3)稀土元素各元素含量及稀土总量为正异常，明显的Ce/Ce*和Eu/Eu*负异常，配分模式为左倾斜。地球化学异常突变面位于二叠系-三叠系界线之下1.29m处(第9层与第10层分界线)，主要表现为：(1)所有常量元素在该界面处均发生突变，越过该界线，SiO2和MnO含量明显下降，TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO和MgO的含量剧增，K2O、CaO、P2O5和Na2O亦有少量的增高；(2)微量元素主要表现为绝大部分的亲石元素为正突变，而亲铜元素则为负突变。地球化学异常段位于二叠系-三叠系界线之下1.29m-2.82m(第7层至第9层)之间，主要表现为地球化学元素及特征值的大幅度变化，REE配分模式为轻稀土元素左倾斜，而重稀土元素右倾斜，存在明显的分异，Eu负异常极为微弱，Ce负异常变化不大的特征。对于地球化学异常突变面及地球化学异常段，可能与海平面和古气候的巨大变化有关，有意义的是，前人在研究浅海相和陆相二叠系-三叠系界线剖面是，发现地球化学突变位置均位于P-T界线处或其附近，而东攀二叠系-三叠系界线剖面的地球化学异常突变位于界线之下1.29m处，而且常量元素地球化学异常段也位于界线之下至1.29m-2.82m之间，这可能是浅水相区和陆相区存在地层缺失，而深水相区的地层记录更为完备。Ce/Ce*异常的变化，表明在古-中生代之交，该地区总体处于极弱的还原环境，而且在二叠系-三叠系界线之下2.67m至界线一带，出现6次氧化-还原相互交替变化的特点，这与前人认为在古-中生之深海相一直处于长期缺氧环境的认识不相符。 利用X射线衍射分析技术对地层岩石进行高分辨率粘土矿物分析，并根据粘土矿物的种类、含量及其组合特征，划分了四个不同的粘土矿物组合，根据不同粘土矿物组合对气候的响应，探讨了古气候的演变。分析表明，研究区在二叠纪-三叠纪之交地处中低纬度区温暖(炎热)潮湿-温和(冷)干旱交替的古气候环境，并具有四个不同的气候演变期，从二叠系-三叠系界线之下9.79m至界线之上2.76m间依次为：温湿/季节性气候期(PTB之下9.79m-2.67m)、湿热气候期(PTB之下2.67m-1.29m)、干冷气候期(PTB之下1.29m-0m)、温和干旱气候期(PTB之上0m-2.76m)。主要表现为：(1)在大隆组的中上部(PTB之下1.29-9.79m之间)，大量伊蒙混层矿物、高岭石及蒙脱石的出现，表明晚二叠世以化学淋滤风化作用为主，水解作用较强，物理机械风化作用较弱，古气候由温暖潮湿环境变成炎热潮湿环境。(2)在大隆组顶部(PTB之下0m-1.29m之间)，伊利石大量发育，高岭石锐减或完全消失，表明晚二叠世末以物理机械风化作用为主，化学淋滤风化作用减弱，水解作用明显下降，古气候已转入一个短暂干冷气候期。(3)在罗楼组下部(PTB之上0m-2.76m之间)，伊利石和高岭石急剧增多，而伊蒙混层矿物锐减，并且蒙脱石完全消失，说明在早三叠世早期，化学淋滤作用稍有增强，古气候转入温和干旱环境。可见，古-中生代之交，古气候环境发生多次变化，其中最为显著的气候转换有两次，均发生于晚二叠世末。第一次发生于二叠系-三叠系界线之下2.67m处，气候由温湿/季节性气候环境变为炎热潮湿环境；第二次发生于二叠系-三叠系界线之下1.29m处，气候由炎热潮湿环境骤变为干冷气候环境。这两次气候的巨大转变很可能对全球的有机界及无机界产生较大的影响，尤其是对生物界可能造成致命的打击。 综合分析表明，古环境、古气候的演变之间及其与生物的阶梯式衰减有一定的耦合关系。表现为：(1)在研究区，从晚长兴期至早三叠世初，总体是一海平面逐渐下降的过程，对应的古生物不论是丰度还是分异度也都是一个逐渐衰减的过程；(2)两次较大的生物衰减期与两次较大的海平面下降及两次大规模的火山活动基本同步；(3)地球化学突变面与古气候由湿热期变为干冷期的剧烈转换面(PTB之处1.29m处)相当一致，而且在该界面之上产生明显的“贫硅”事件，说明晚二叠世末的干冷气候对有机界(生物的生产率)和无机界都有较大的影响；(4)两个温暖(炎热)潮湿气候期与两次强烈的火山活动期也相当一致，尤其是第三期长时间的强烈火山活动期(相当于第9层和第10层)与炎热潮湿气候期(第6层至第9层)基本同步，表明当时的火山活动对古气候产生较为重大的影响，另外，氧化-还原相互交替变化的环境也表现在这一段。 综合分析认为，桂西南地区在晚长兴期至早三叠世初期，至少发生五次地质事件，事件序列由早到晚依次为：火山喷发事件(事件Ⅰ)，火山、海退、气候转换及生物衰亡综合地质事件(事件Ⅱ)，海退和生物衰亡事件(事件Ⅲ)，火山、气候转换及生物衰亡综合地质事件(事件Ⅳ)，气候转换及生物衰亡地质事件(事件Ⅴ)。大规模的火山活动和海退事件不仅导致古气候的变化，而且它们的联合作用还导致生态系统的恶化，最终对区域上的无机界和有机界产生重大的影响。 总之，桂西南地区发育较好的深水相二叠系-三叠系界线地层剖面。其中东攀剖面最具代表性，其出露完整，岩性变化较小，连续沉积，代表火山活动的粘土岩较发育，深水相生物丰富，各动物群的演化序列清楚，二叠系-三叠系界线的岩石和生物特征明显，是研究古-中生代之交重大地质事件极为理想的剖面之一，其完整的地质记录能提供较其它剖面更丰富的地质信息。通过对该剖面开展沉积学、古生态演化、岩石地球化学及粘土矿物学等方面的研究，探讨了该时期古环境、古气候的演变及其与生物衰减的耦合关系。这为我们今后在深水相区开展二叠系-三叠系界线地层剖面研究，特别是探讨二叠纪-三叠纪转折期深水区的沉积环境、古气候演变及其它地质事件方面提供了新的启示和借鉴。