早寒武世冈瓦纳西北缘爆炸性超级火山喷发可能触发了“死劫难海洋”
近日,中国科学院地球化学研究所关键矿产成矿与预测全国重点实验室罗泰义研究员团队在Nature旗下期刊《通讯–地球与环境》(Communications Earth & Environment)发表了题为Early Cambrian explosive super-eruptions in the north-western margin of Gondwana may have triggered the ‘Strangelove ocean’的论文,丰富了早寒武世生命大爆发的重要演化节点。

论文首页截图(部分)
Hsu等(1985)于Nature发表论文,将华南早寒武世石岩头组底部(C点)及相当地层沉积时几乎无生物的海洋称为“死劫难海洋”;根据该层位“界线粘土”铱异常,他们猜想“死劫难海洋”的促发原因是一次地外撞击。然而,后续开展的高灵敏度高精度测试方法无法重现该层位“界线粘土”的铱异常,相应铂族元素的配分模式与地外物质和地外撞击成因黏土的铂族元素特征差异明显。对该层位“界线粘土”的进一步研究表明它们是由沉降于海洋的火山灰经地质作用形成的钾质斑脱岩(Zhou等,2014)。因此,“死劫难海洋”的触发因素需要重新评估。罗泰义团队基于保山和扬子板块该层位钾质斑脱岩矿物成分、主-微量元素、锆石U-Pb年龄和微量元素及Hf同位素,利用蒙特卡罗模型,将这些钾质斑脱岩的源火山位置约束于距上述板块至少1000 km的冈瓦纳大陆西北缘伊朗地块。石岩头组底部的钾质斑脱岩普遍大于10cm,很可能代表了早寒武世一次爆炸性超级火山的喷发;这些喷发给地表系统带来大量火山碎屑、CO2、SO2和有毒元素;火山碎屑风化向海洋释放可观的以磷为主的营养元素。这些因素使海洋发生缺氧乃至硫化,演化成不利于早期生命生存的“死劫难”状态,可能促成了早期小壳化石的灭绝,短暂延缓了早寒武世生命大爆发。

早寒武世海洋环境事件和生命演化
该论文第一作者为贵州师范大学地理与环境科学学院博士研究生张迪;罗泰义研究员与贵州师范大学地理与环境科学学院周明忠教授共同担任通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目(42262005,42525305,41462001,40963002)资助。
敬请大家批评指正,论文链接为:https://doi.org/10.1038/s43247-026-03243-2
(关键矿产室 罗泰义/供稿)
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