峨眉山大火成岩省与二叠纪生物灭绝事件
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峨眉山地质发展史峨眉山位于中国四川省乐山市境内,是中国著名的佛教胜地之一,也是世界自然和文化遗产。
峨眉山是一座典型的火山地貌,其地质发展历史可以追溯到数亿年前的古生代时期。
峨眉山的地质构造主要由火山岩组成,这些火山岩是在古生代晚期的燕山运动中形成的。
燕山运动是中国地壳演化的重要事件之一,也是峨眉山地质发展的重要背景之一。
在燕山运动期间,地壳发生了剧烈的抬升和挤压,形成了巨大的地壳构造变形,同时也促使了地壳下方岩浆的上升。
在燕山运动的影响下,岩浆从地壳深部上升,逐渐形成了峨眉山的火山岩。
火山岩主要由安山岩和玄武岩组成,其中安山岩是一种灰黑色的火山岩,而玄武岩则呈现深绿色。
这些岩石的形成与地下岩浆的喷发有关,喷发过程中,岩浆迅速冷却凝固,形成了坚硬的岩石。
火山岩的厚度和面积相对较大,构成了峨眉山的主要地质构造。
随着时间的推移,峨眉山的火山活动逐渐减弱,最终停止。
然而,火山岩的形成只是峨眉山地质发展的第一步。
在后续的地质过程中,峨眉山经历了长时间的风化和侵蚀作用。
风化是指岩石在地表受到气候和生物的作用而发生的物理和化学变化。
侵蚀则是指外部力量对岩石进行剥蚀和磨擦,最终将岩石破碎并运送到其他地方。
在风化和侵蚀作用的影响下,峨眉山的火山岩逐渐分解为细颗粒物质,并被河流、冰川等水体运输到下游地区。
这些火山岩的颗粒在水流中不断磨蚀,形成了峨眉山周边的河谷地貌。
同时,河流的冲刷还导致了峨眉山的地形变化,形成了许多陡峭的山峰和深谷。
除了风化和侵蚀作用,地震也是峨眉山地质发展的重要因素之一。
峨眉山所处的四川盆地是中国最活跃的地震带之一,地震活动对峨眉山的地质构造产生了重要影响。
在地震的作用下,峨眉山的地质构造发生了断裂和抬升,形成了许多地震断块和地震带。
峨眉山的地质发展经历了数亿年的漫长过程。
从火山岩的形成到风化和侵蚀的作用,再到地震的影响,每一个阶段都留下了丰富的地质遗迹。
峨眉山的地质发展史不仅展示了地球演化的壮丽景象,也为科学家研究地质过程提供了珍贵的实例。
茜素红染色技术应用于川西北中二叠统栖霞组豹斑灰岩流体包裹体测温研究兰叶芳;黄思静;袁桃;胡博;黄树光【摘要】碳酸盐岩流体包裹体测温过程中宿主矿物的准确鉴别和包裹体形成期次的确定尤为关键,将包裹体测温与其他技术结合才能更好地解决包裹体的生源和属性.本文以川西北中二叠统栖霞组豹斑灰岩晶洞充填物中鞍形白云石和方解石为研究对象,在岩石学特征研究确定二者形成顺序基础上,借助茜素红染色正确区分流体包裹体的宿主矿物.研究结果表明,染色剂的使用对流体包裹体测温结果无影响,染色前后包裹体的均一化温度测量差值在1℃以内,而染色剂配制比例(尤其是盐酸浓度)、染色时间和染色液清除方式是茜素红染色技术能否成功应用于碳酸盐岩流体包裹体测温的关键.本研究准确获得了鞍形白云石和分布于鞍形白云石晶间和晶内的方解石的包裹体均一化温度,分别集中在110 ~190℃和70 ~130℃区间,二者具有40 ~60℃的温度差.研究认为,方解石的沉淀时间晚于鞍形白云石,鞍形白云石的沉淀可能与峨眉山玄武岩喷发热事件有关,热事件后的温度降低导致鞍形白云石的溶解并伴随方解石的沉淀.【期刊名称】《岩矿测试》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】8页(P67-74)【关键词】茜素红染色;豹斑灰岩;流体包裹体测温;热流体【作者】兰叶芳;黄思静;袁桃;胡博;黄树光【作者单位】贵州工程应用技术学院矿业工程学院,贵州毕节551700;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都理工大学,四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P571碳酸盐岩流体包裹体的测试为成岩作用[1],油气成藏[2-4],古环境分析(古温度、古压力)[5-6],盆地演化[7]等研究提供重要的直接资料和信息,受到地质学家广泛关注。
四川盆地二叠纪-三叠纪开江-梁平陆棚形成演化与礁滩发育黄仁春【摘要】四川盆地北部开江-梁平陆棚的形成与峨眉“地裂运动”有关。
通过对野外露头、钻探资料及地震资料系统分析,其发展和消亡过程对区内上二叠统吴家坪组-下三叠统飞仙关组沉积相的演化有着明显的控制作用,决定了生物礁和鲕粒滩的分布,从而也决定了礁、滩气藏的类型、规模及分布。
上二叠统吴家坪组为碳酸盐岩缓坡沉积,至长兴期,受拉张作用进一步加剧影响,陆棚相区进一步下沉,陆棚边缘的生物礁及高能滩集中快速生长,沉积模式由碳酸盐缓坡演化为镶边台地沉积。
随着台地的不断增生,鲕粒滩分布区不断向东往陆棚一侧迁移,发育层位从台地向陆棚亦逐渐抬升,开江-梁平陆棚逐渐萎缩并最终消亡。
%The Kaijiang-Liangping shelf in the north of Sichuan Basin was formed by the Emei Mantle Plume event during Permian to Triassic periods.Through analysing the outcrops,drilling data and seismic data,it is found that its formation,evolution and extinction have exerted clear controls on the sedimentary facies of the Wujiaping Formation-Feixianguan Formation and the distribution of the reef and oolitic shoal carbonate rocks.Thereby,the shelf controls the type,scale and distribution of the reef-shoal gas pools.During the Late Permian Wujiaping period,carbonate rocks were deposited in a carbonate rock ramp.Then,due to the sink of the shelf caused by the regional stretching,the Changxing Formation was characterized by the rapid growth of reefs and high-energy shoals.These reef and shoal carbonate rocks composed a platform margin and a rimmed platform formed.With the growth of the platform,oolitic beach migratedfrom the west to the east of the shelf.The shelf finally shrivelled and disappeared.【期刊名称】《成都理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P452-457)【关键词】礁滩储层;二叠纪-三叠纪;开江-梁平陆棚;四川盆地【作者】黄仁春【作者单位】中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司,成都 610041【正文语种】中文【中图分类】P512.32;TE121.11露头及钻探资料揭示,四川盆地二叠系-三叠系海相礁滩地层主要发育于上二叠统-下三叠统,主要包括吴家坪组碳酸盐岩缓坡生屑滩、长兴组台地边缘生物礁滩、飞仙关组台地边缘鲕粒滩坝及叠置迁移薄层鲕粒滩,而平面上主要分布在开江-梁平陆棚的东西两侧。
1000 0569/2020/036(07) 2116 26ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2020 07 13氧逸度对攀枝花岩体成岩成矿作用的制约:来自锆石微量元素的证据罗雕 侯通 潘荣昊LUODiao,HOUTong andPANRongHao中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessesandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China2020 02 08收稿,2020 05 29改回LuoD,HouTandPanRH 2020 ConstraintsofoxygenfugacityontheformationofthePanzhihualayeredintrusionanditsmineralization:Evidencefromtraceelementinzircon ActaPetrologicaSinica,36(7):2116-2126,doi:10 18654/1000 0569/2020 07 13Abstract ThisstudyreportstraceelementalcharacterisiticsofzirconsfromleucogabbroandpicriticporphyryinthemarginalzoneofthePanzhihualayeredintrusionwhichhostedFe Tioxidedeposit ThestudiedzirconsareofmagmaticoriginationandcharacterizedwithpositiveCeanomalies,negativeEuanomalies,depletionoflightrareearthelementsandenrichmentofheavyrareearthelements,withTh/Uratiosrangingfrom0 35to3 23 Theoxygenfugacityvaluesofthepicriticporphyryandtheleucogabbroareestimatedbythelatestexperimentallycalibratedzirconoxybarometer Theresultsshowthatbothoftheoxygenfugacitiesofthepicriticporphyryandtheleucogabbroarehigh,rangingfromQFM+0 3~QFM+2 5andQFM+0 7~QFM+3(QFMisquartz fayalite magnetitebuffer),respectively Accordingtopreviousstudies,thePanzhihuapicriticporphyrywascrystallizedfromanolivinecrystalmushwhichhadderivedfromadeepmagmachamberthatintrudedintothePanzhihualayeredintrusion ThehighoxygenfugacityofthestudiedsamplesreflectsthattheprimarymagmaandmantlesourceofthePanzhihualayeredintrusionisrelativelyoxidized,whichisprobablyrelatedtothemantlemetasomatismcausedbytheancientsubductionevents Theinteractionofthelithosphericmantlewiththemantleplumeleadstopartialmeltingunderthehighoxygenfugacitytoformtheferropicriticprimarymeltsanditscumulationproductofthepicriticporphyry Theleucogabbroalsoshowshighoxygenfugacitycharacteristics,whichindicatesthelayeredintrusionandFe Tioxidemineralizationareformedunderoxidizingcondition Therefore,suchanoxidizingconditioncouldaccountfortheearlycrystallizationofFe TioxidesandthusplaysanimportantroleintheFe TioxidemineralizationKeywords EmeishanLargeIgneousProvince;Zircon;Oxygenfugacity;Picriticporphyry;Leucogabbro摘 要 本文报道了攀枝花钒钛磁铁矿含矿岩体边缘岩相带中的苦橄玢岩和岩体中淡色辉长岩的锆石微量元素特征。
峨眉山野外地质实习专题报告岩浆岩【资源勘查工程第四小组】小组成员:指导老师:报告人:目录前言第一章…………峨眉山岩浆岩概况第二章…………峨眉山玄武岩(重点报告)第三章…………峨眉山地区花岗岩第四章…………峨眉山地区辉绿岩第五章…………岩浆岩主要造岩矿物野外鉴定第六章…………实习心得第七章…………参考资料前言8月16日到8月27日,资源勘查工程2011级奔赴峨眉山地区进行第一次地质实习。
在完成了基本任务之后,就开始了各种为第二份专题报告做准备的工作。
其中第四小组以小组为单位奔赴黄茅岗观察峨眉山地区火成岩,观察到了峨眉山典型的岩浆岩,也采集了相关的标本。
虽然我们在黄茅岗待的时间并不长,水平也很有限,但对于岩浆岩有了更深层次的理解,收获是很大的。
第一章峨眉山岩浆岩概况峨眉山地区岩石类型多,特征典型。
岩浆岩可分为侵入岩与喷出岩两大类,侵入岩有峨眉山花岗岩及侵入其中的浅成岩——辉绿岩脉、闪长石、细晶岩脉等,喷出岩有峨眉山玄武岩。
距今八亿多年前由岩浆作用所形成的花岗岩是峨眉山所出露的最古老岩石,被命名为峨眉山花岗岩;峨眉山玄武岩分布面积广,类型多样,特征清楚,最早被研究,可与印度德干高原玄武岩媲美,堪称一绝。
二叠纪是全球大火成岩省的高峰期之一,峨眉山玄武岩是全球二叠纪三个大陆溢流火山岩省之一,近年来发现了峨眉山大火成岩省中具有原始岩浆特点的苦橄岩,为峨眉山玄武岩石地幔柱成因提供了有力证据。
还有地质学家研究其对当时环境和生物的影响,认为峨眉山玄武岩岩浆喷溢引起了巨大的环境灾难,从而毁灭了全球超过90%的海洋生物以及70%的陆地物种,以上研究极大地提高了目前对大规模火山活动对环境产生影响的认识。
第二章峨眉山玄武岩峨眉山地区玄武岩出露范围北起桂花场以北二道坪,南至大为,东抵沙湾,西达苦蒿坪,面积约200km2,厚度227—400m。
以万佛顶为主峰的峨眉山就是有玄武岩构成,并形成单面山的构造坡。
龙门洞轻、清音水电站剖面实测厚度258m。
大火成岩省的类型、成因及其地球系统意义张招崇;朱江;程志国;魏博雯;侯通;张宏罗;谢秋红【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】2022(96)12【摘要】大火成岩省指的是板块内部在相对短的时间间隔内(通常<3 Ma)巨量的岩浆喷发和侵入形成的火成岩省(面积超过105km^(2),体积超过105km^(3))。
自此概念提出至今,在许多方面都取得了重要进展,但对于其成因以及对大陆裂解、物质循环、环境效应、生物灭绝等方面还存在着诸多争论。
本文在回顾大火成岩省定义及其演变的基础上,对上述问题进行了全面的讨论,内容包括:(1)镁铁质大火成岩省(MLIP)成因的地幔柱模型及其存在的问题;(2)水在MLIP形成过程中的作用;(3)MLIP成因的其他替代模型;(4)硅质大火成岩省(SLIP)的成因及其与MLIP之间的关系;(5)大火成岩省和超大陆裂解之间的耦合关系;(6)大火成岩省与碳、硫循环及其对全球环境和生物大规模绝灭的影响;(7)大火成岩省与全球海平面升高、温室效应以及大洋缺氧事件的关系;(8)大火成岩省的地表地形效应。
最后提出了大火成岩省研究中有待解决的几个重要问题和可能的解决思路。
【总页数】34页(P4057-4090)【作者】张招崇;朱江;程志国;魏博雯;侯通;张宏罗;谢秋红【作者单位】中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室;云南大学地球科学学院;中国地质科学院地质研究所【正文语种】中文【中图分类】P61【相关文献】1.西天山特克斯北中酸性火成岩地球化学特征及成因意义2.峨眉山大火成岩省和西伯利亚大火成岩省地球化学特征的比较及其成因启示3.峨眉山大火成岩省岩石成因与空间差异性研究——基于全区高Ti玄武岩地球化学数据分析与模拟4.峨眉山大火成岩省底部枕状玄武岩的地质地球化学特征及成因探讨5.四川华蓥偏岩子晚二叠世玄武岩地球化学特征及其与峨眉山大火成岩省的成因关系因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
峨眉山大火成岩省基性墙群几何学研究及对地幔柱中心的指示意义李宏博;张招崇;吕林素【摘要】本文以1:20万和1:5万区调资料为基础,结合野外观察研究了峨眉山大火成岩省主要分布区内的基性(辉绿岩)岩墙群的几何学特征.结果表明,岩墙群的几何学特征表现为中心放射状,由6条巨型岩墙群组成,辐射角度近200°.其中心收敛于永仁一带,与地层学指示的最大隆起位置吻合,指示了二叠纪峨眉山玄武岩事件的地幔柱中心位置.岩墙群分布呈中东部较多而西部少的特点,这可能与不同的剥蚀程度有关.【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2010(026)010【总页数】10页(P3143-3152)【关键词】峨眉山大火成岩省;基性岩墙群;几何学;地幔柱【作者】李宏博;张招崇;吕林素【作者单位】中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质博物馆,北京,100034;中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质博物馆,北京,100034【正文语种】中文【中图分类】P542.5;P588.24图1 ELIP辉绿岩墙群分布图玄武岩分布据1:20万区域地质调查资料重新绘制而成.岩墙走向同原图,长度略有延长.有关岩墙群的详细说明见正文Fig.1 Distribution of ELIP diabase dyke swarmsThis map was based on the regional geologic survey reports and maps. The dyke strike is drawn on the light of regional geologic survey maps, but the length is artificially extended for clear observation. The detail information of dyke swarms can be seen in the text 1 引言峨眉山大火成岩省(ELIP)是目前我国唯一被国际地学界所承认的大陆流溢玄武岩省,以喷发于中二叠世时期的峨眉山玄武岩为主体, 广布于中国西南地区(扬子克拉通西缘),空间范围南北长超过1000km , 东西宽超过900km(宋谢炎等, 2002)。
1000 0569/2020/036(07) 1973 85ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2020 07 03硅质大火成岩省的形成机制及其与资源环境的关系薄弘泽 张招崇BOHongZeandZHANGZhaoChong中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China2020 02 02收稿,2020 05 15改回BoHZandZhangZC 2020 GenesisofSilicicLargeIgneousProvincesandeffectsofresourcesandenvironment ActaPetrologicaSinica,36(7):1973-1985,doi:10 18654/1000 0569/2020 07 03Abstract SilicicLargeIgneousProvinces(S LIPs)aremagmaticformationswitharealextentsgreaterthan105km2,volumesgreaterthan2 5×105km3,andmorethan80vol %arecomposedofrhyoliticignimbrites MostoftheS LIPsarelocatedalongthecontinentalmargins,whichmayberelatedtothebreakupofsuper continentandadjacentMaficLargeIgneousProvinces(M LIPs).Theirlifespanisrelativelylong(~40Myr)comparedwithM LIPs TheigneousrocksfromS LIPsusuallybelongtocalc alkalineseries,andcontainhydrousphenocrystssuchasbiotiteandamphibole,andtheyshowtransitionalgeochemicalfeaturesfromI typetoA typegranitoids Basedonpreviousstudies,wecompilewhole rockgeochemicaldatafromfiveS LIPs,andproposethattheremeltingofthesubduction relatedhydrouslowercrusttriggeredbymagmaunderplating(ormantleplume)andfolloweddifferentdegreesoffractionalcrystallizationisthepossiblemainmechanismfortheformationofS LIPs Becausetheuppersilicicmagmasactlikedensitybarrierandthemagmaconduitcannotbeeasilyformedinhydrouscrust,thesemaficmagmasareunabletoeruptthroughthecrust However,theydotransferlargeamountsofSO2gasupward Thus,theS LIPscanalsobeconsideredasthepresenceof“hidden”MLIPs Ontheonehand,thelarge scalesilicicmagmatismcouldinjecttheseSO2aerosolsintothestratosphere,ontheotherhand,itcouldpromptthephotosyntheticconversionofCO2toorganiccarbonbyironfertilizationofocean,andbothofthemcouldcauseglobalcooling Furthermore,S LIPscouldalsobeconsideredasonelarge scalehydrothermalmineralizationsystem,formingextensivelow sulfurepithermalpreciousmetaldeposits,whichareofgreateconomicsignificanceKeywords SilicicLargeIgneousProvinces;magmaunderplating;crustalremelting摘 要 硅质大火成岩省是以流纹质熔结凝灰岩为主体的(>80vol %),覆盖面积大于105km2、体积大于2 5×105km3的巨型岩浆岩建造,多呈条带状产出在大陆边缘,可能与大陆裂解和相邻镁铁质大火成岩省密切相关;其形成时间相对镁铁质大火成岩省较长,可达~40Myr。
峨眉山大火成岩省与二叠纪生物灭绝事件何冰辉;刘瀚;李雷【摘要】This paper believes that the Guadalupian and Permian-Triassic extinction events should result from volcanic activity in the Emeishan large igneous province (ELIP), discussing some key achievements in scientific research and putting forward some suggestions in the future research.%二叠纪两次生物灭绝事件(瓜德鲁普世末生物灭绝和古-中生代之交生物灭绝)一直是地质学家研究和关注的热点问题。
虽然对导致生物大规模灭绝的具体原因尚不清楚,但大部分学者认为峨眉山大火成岩省(ELIP)的火山活动及其引起的环境效应是瓜德鲁普世末(end-Guadalupian)生物灭绝事件的主要原因(基于时间上的吻合性),还有一部分学者认为ELIP的火山作用延续到P-T边界处,与古-中生代之交生物灭绝可能存在着成因联系。
文章主要叙述了现阶段关于ELIP与生物灭绝事件的一些关键性重要研究成果,并提出了进一步工作建议。
【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】5页(P553-557)【关键词】ELIP;玄武岩;二叠纪;生物灭绝【作者】何冰辉;刘瀚;李雷【作者单位】阿里地区国土资源局,西藏阿里地区 859000;河北省国土资源利用规划局,石家庄 050051;阿里地区国土资源局,西藏阿里地区 859000【正文语种】中文【中图分类】P52大火成岩省(Large Igneous Province,LIP)包括大陆溢流玄武岩、火山被动陆缘、大洋高原、海岭、海山群和洋盆溢流玄武岩[1]。
LIP的分布面积大于0.1×106 km2,岩浆体积大于0.1×106 km3,火山活动最长寿命可达50 Ma,以短时间内(1~5 Ma)喷发的岩浆体积占整个火山活动岩浆体积的75%以上为特征[2~3]。
LIP近二十年来一直是国内外学者研究的热点,研究内容涉及到LIP的形成与地幔柱之间的联系,以及与成矿作用、大陆增生、大陆裂解和生物灭绝的关系[4]。
在我国西南地区,中晚二叠世发生了一次规模巨大的火山喷发事件,形成了著名的峨眉山玄武岩,峨眉山玄武岩是我国最早被国际学术界认可的大火成岩省[5~8],它影响着我国西南地区的海陆变迁[9]、沉积[10~12]以及成矿作用[13~14],同时也可能导致了二叠纪全球气候变化和生物大灭绝事件[15~19],因而受到了国内外学者的广泛关注。
虽然对于峨眉山大火成岩省(Emeishan Large Igneous Province,ELIP)的形成机制还存在一定的争议,但绝大多数学者都认为它是地幔柱活动的产物[5,7,20~29]。
众所周知,显生宙以来,地球上发生了五次规模巨大、影响深远的生物大灭绝事件,这些大灭绝事件分别发生在奥陶纪末期、泥盆纪晚期、二叠纪末期、三叠纪末期以及白垩纪末期,且地质历史演化过程中每次的生物大灭绝都与当时的全球环境背景密切相关。
研究生物大灭绝事件的因素不仅具有重要的科学意义,而且能为未来人类活动与全球环境变化之间的相互影响提供重要启示。
关于峨眉山玄武岩的分布范围,通常被认为是一长轴近南北向的菱形,出露面积为2.5×105 km2,体积为0.3×106 km3 ~0.6×106 km3 [10],西界以哀牢山—红河断裂为界,西北以龙门山—小金河断裂为界[30~32]。
近年来一些钻孔数据显示在ELIP东北部和东南部存在隐伏的玄武岩,说明峨眉山玄武岩的初始覆盖面积可能要远大于现在的残留面积[8,33]。
Xiao 等[34]通过研究发现,ELIP的边界可能不是哀牢山—红河断裂,而是有个更大的面积范围,可能已经延伸至古特提斯洋。
峨眉山玄武岩下伏地层为下二叠统茅口组、栖霞组、梁山组,上部被上二叠统及以上地层所覆盖[35]。
ELIP以溢流玄武岩为主,并伴有镁铁质-超镁铁质侵入岩、长英质侵入岩以及粗面岩、流纹岩等,火山碎屑岩占的比重不大[33,36]。
在ELIP,攀西地区发育与峨眉山玄武岩密切伴生的基性—超基性侵入岩以及中酸性侵入岩,具有“三位一体”的特征[36]。
张云湘等[36]根据不同的构造单元以及岩石组合特征,将峨眉山玄武岩分为西、中、东三大岩区,且玄武岩厚度自西向东、自南向北呈现逐渐变薄的总趋势,如位于西区的宾川上仓剖面,玄武岩系厚度可达5 384m,而向东到贵州水城、盘县一带减薄至几百米。
研究区位于扬子板块西缘,紧邻三江构造带,总体上处于太平洋构造域与特提斯构造域的交接部位,受到西太平洋构造域和特提斯构造域的复合影响,地质构造复杂[12,36],复杂的构造运动使ELIP遭受了强烈的变形和破坏,给ELIP的研究带来了一定的困难 [7,12]。
地球生命演化进程中最为关键的两大转折期为新元古代-寒武纪转折期和二叠纪-三叠纪转折期,分别发生了寒武纪生命大爆发以及二叠纪末期生物大灭绝事件[37]。
在整个古生代的演化历史中,二叠纪末的生物大灭绝事件是生物演化史上最具灾难性的灭绝事件,导致约90%的海洋生物以及约70%的陆地脊椎动物绝灭[38]。
与古生代奥陶纪末期、泥盆纪晚期生物灭绝事件相比,这次灭绝事件对整个生态系统产生了根本性影响,破坏了存在约200百万年之久的海洋生态系统结构,促使了以非能动型动物为主的生态结构转变为以能动型动物为主的生态结构[39],完成了古生代动物群向中生代动物群的转变。
一些学者研究发现古、中生代之交的生物大灭绝可分为两幕,分别发生在二叠纪末和三叠纪初[40][41],并把古、中生代之交的这次灭绝事件称之为PTB灭绝[42],也即P-T灭绝、P-T事件。
PTB灭绝之前,在中、晚二叠世之交也发生了一次重要的全球性生物灭绝事件,即在瓜德鲁普统—乐平统(Guadalupian-Lopingian,简称为G-L)界线层位附近存在生物绝灭事件,称为瓜德鲁普世末期事件(end-Guadalupian生物灭绝事件),这次灭绝事件具有明显的生物类群选择性灭绝[37,43]。
其中,关于二叠纪末的两次生物灭绝事件一直是地质学家研究的热点问题,关于这两次生物灭绝的原因,不同的学者提出了不同的观点,主要有:大规模的火山活动[44-46],海底二氧化碳、甲烷等有毒气体的大量释放[47,48],以及缺氧事件[49]等。
最近,一项新的研究发现,极端温室条件下的环境变化也可以导致生物物种的灭绝,Sun et al.[50]通过对华南地区大量牙形石氧同位素的研究分析,发现古-中生代之交海水温度急剧升高,与该时期发生的生物大灭绝相吻合,且早三叠世赤道低纬度地区最高温度可能超过40℃,极端的高温抑制了大灭绝后生物的复苏,这与早三叠世生态系统极为萧条,仅以低分异度的广适性分子和机会分子为主相符合[51,52]。
近年来,随着对大火成岩省研究的不断深入,越来越多的学者倾向于认为生物大灭绝与大火成岩省之间有着密切联系,其中很多研究者基于时间上的吻合性,认为峨眉山火山活动可能导致了瓜德鲁普世末(end-Guadalupian)生物灭绝事件的发生[15,53-59]。
通过系统地对比生物大灭绝的时间和大火成岩省的喷发时间,可以看出瓜德鲁普世末(end-Guadalupian)生物灭绝事件以及PTB灭绝事件分别与峨眉山大火成岩省(260Ma左右)、西伯利亚大火成岩省(251Ma左右)在时间上相吻合(图1[60]),因此一些学者认为大火成岩省的火山活动及其所引起的环境效应是生物灭绝的主要诱因[19,43,61,62]。
下面简单介绍下西伯利亚大火成岩省与PTB灭绝事件时间上的吻合性,为了约束二叠纪末发生的生物大灭绝事件,Mundil et al.[63]通过对四川北部上寺剖面锆石U-Pb年代学研究,表明二叠纪末生物大灭绝事件主要发生在(252.6±0.2)Ma;Shen 等[64]收集了一些列保存很好的沉积剖面的相关地质年代同位素数据和生物地层数据,其中高精密度锆石U-Pb定年显示生物大灭绝的主要阶段发生在(252.28±0.08)Ma,这些年龄数据与西伯利亚大火成岩省火山作用的时间相一致,推测两者之间可能存在某种密切联系。
在研究ELIP与生物灭绝事件之间的关系时,需要注意的是只有当峨眉山玄武岩喷发的时间不晚于生物灭绝事件,ELIP才可能是造成生物灭绝的原因。
Wignall 等[65]通过对华南地区火山事件沉积记录的研究,发现瓜德鲁普世末生物灭绝事件恰巧与峨眉山火山作用开始的时间相一致,推测两者之间可能存在潜在的联系,且大灭绝后δ13C出现较为强烈负漂移(可能由于火山活动释放出大量轻C同位素造成的)。
He 等[66]研究认为峨眉山玄武岩系最上部的酸性火山岩、宣威组底部碎屑岩以及中晚二叠世界限(G-L界线)粘土岩(不是空降酸性凝灰岩,而是ELIP 风化剥蚀沉积的碎屑岩)在一个等时线上,SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明峨眉山火山作用的结束时间为260 Ma。
后来,Zhong 等[67]从云南宾川地区发育的峨眉山玄武岩顶部夹层凝灰岩中分选出锆石,并采高精度用CA-TIMS单颗粒锆石U-Pb定年方法,测年结果为(259.1±0.5)Ma,用其作为了峨眉山溢流玄武岩喷发的结束时间,这一高精度测年数据已被国际地层委员会二叠纪分会采纳,更新了地质年代表中二叠统—上二叠统界线年龄,而生物灭绝事件正好发生在这一等时线上,进一步证明了峨眉山玄武岩的喷发与瓜德鲁普世末(end-Guadalupian)生物灭绝事件的时间吻合性。
尽管在ELIP火山活动与瓜德鲁普世末(end-Guadalupian)生物灭绝事件的时间吻合性上取得了一定的共识,但仍有一个需要重点关注的问题,即ELIP的火山作用是否延续到P-T边界处的问题。
朱江等[18]通过野外地质考察,在峨眉山大火成岩省东部贵州盘县地区的峨眉山玄武岩系列顶部发现近百米厚的凝灰岩层,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(251.0±1.0)Ma,与前人在中国南部的浙江长兴县煤山剖面中P-T边界处的火山成因黏土层测得的年龄[68]基本吻合,认为峨眉山玄武岩喷发结束的时间应该在P-T 边界,PTB灭绝不仅与西伯利亚大火成岩省的火山活动有关,而且与ELIP火山活动也有密切关系。
Lo 等[16]通过Ar-Ar测年分析研究,认为峨眉山岩浆作用的主要阶段发生在(251~253)Ma,峨眉山玄武岩的快速喷发,导致了华南地区P-T边界火山灰层的形成和环境变化,进而引起PTB灭绝。