中国西北部准噶尔盆地陆相三叠系/侏罗系界线和三叠纪末大灭绝事件

Bio-extinction event of the end-Triassic is one of the five global mass extinctions geo-historically. Marine end-Triassic mass extinction event has been widely studied and discussed, but the real features of continental end-Triassic bio-crisis has not been completely revealed, and the global terrestrial Triassic/Jurassic (T/J) boundary (base-Jurassic) has not yet established. In the area of Haojiagou, southern margin of Junggar Basin of northern Xinjiang, northwestern China has the terrestrial strata section spanning the T/J boundary and recording the mass extinction event. The continuity and outcrop integrity of the T/J boundary sequences in southern margin of Junggar Basin are superb and represents a T-J section at higher latitudes than studied elsewhere in the world. This project plans to reveal the pattern, causes, mechanisms and time limitation of the end-Triassic continental mass extinction at high latitudes and to establish the global signal recognizing terrestrial T/J boundary by means of measuring physical properties and sedimentary structures through the section and collecting rock samples at high-resolution. This will be an integrated multidisciplinary study, including palaeontology, cyclostratigraphy, palaeogeography, carbon isotopic analysis, radiometric isotopic dating, and international terrestrial and marine correlation.

三叠纪末的生物大灭绝事件（简称大灭绝）为地质时期全球性的五大灭绝之一。尽管海洋三叠纪末大灭绝已受到广泛研究和讨论，但大陆三叠纪末的生物大危机真相尚未真正得到揭示，国际陆相三叠系/侏罗系界线（侏罗系底界）的判别标志还未确立。中国新疆北部准噶尔盆地南缘郝家沟地区保存有穿越陆相三叠系/侏罗系界线并记录了大灭绝的地层剖面，那里的陆相晚三叠世-中侏罗世剖面的连续性和出露的完整性为世界罕见，并比世界其他已研究过的三叠系/侏罗系界线剖面所在地区的纬度高。本项目计划通过对剖面高分辨率的物理性质与沉积构造的测量和各种岩石样品的采集，古生物学、天文地层学、古地理学、碳同位素分析、放射性同位素测年、陆相与海相对比和国际对比等多学科交叉研究，揭示高纬度地区陆相三叠纪末大灭绝的型式、起因、机制和时限，为世界建立识别陆相三叠系/侏罗系界线的标识。

陆相三叠系 – 侏罗系界线和三叠纪末生物大灭绝事件为最受全球地学界关注的两大地球科学前缘课题。尽管国际地学界讨论这两项工作成果众多，但众说纷纭，主要因为缺乏南、北半球陆相三叠系 – 侏罗系界线对比和陆相与海相三叠系 – 侏罗系界线对比的依据，缺乏导致陆相三叠纪末生物大灭绝直接证据。本项目运用多学科交叉的综合方法，对准噶尔盆地南缘郝家沟剖面的三叠系 – 侏罗系界线和三叠纪末生物大灭绝事件开展了高分辨率的野外测量、实验室测试分析和综合研究，对以上两大国际地学研究热点获得了挑战性结论。. 项目组将三叠系 – 侏罗系界线确立于孢粉化石Retitriletes austroclavatidites 和 Callialasporites dampieri 的首现和孢粉化石Lunatisporites rhaeticus末现的共存层。此层紧挨大植物化石Todites princeps 和Clathropteris elegans 的首现层之上, 并位于首现层紧挨国际（海相）三叠系 – 侏罗系界线之下的孢粉化石Cerebropollenites thiergartii 之上。这一界线与高分辨率的有机碳同位素分析结果一致。因此，这一界线是迄今唯一能够联系南半球和北半球陆相三叠系 – 侏罗系界线和海相三叠系 – 侏罗系界线对比的纽带。孢粉化石Retitriletes austroclavatidites 和 Callialasporites dampieri 为南半球三叠系 – 侏罗系界线的标志化石， Lunatisporites rhaeticus 为广泛分布于北半球的瑞替期末的孢粉化石；孢粉化石Cerebropollenites thiergartii的首先层均出现于海相和陆相三叠系 – 侏罗系界线之下。. 项目组建立了陆相三叠纪末生物大灭绝模式。根据准噶尔盆地湖相冰筏沉积和共生的恐龙脚印化石，提出了三叠纪末中央大西洋超级火山喷发导致的“火山冬天”是导致了三叠纪末生物大灭绝的主要因素，而不是传统认为的大气CO2增加使气候增温所致。. 此外，项目组建立了准噶尔盆地的上三叠统和侏罗统的年代地层框架，揭示了准噶尔晚三叠世 – 侏罗纪的魔鬼式的地壳移动，提出了准噶尔的古气候受地壳移动而不是受全球气候的影响等挑战性的认识。.