三叠纪简史!!!

百科   其他   2024-11-30 08:02   北京  


三叠纪是显生宙
中生代的第一个纪,
始于2.51亿年前的
二叠纪—三叠纪灭绝事件,
终于2.01亿年前的
三叠纪—侏罗纪灭绝事件。
是一个充满变革与演化的地质时代

三叠纪地层(图源@James St. John/flickr.com)


这个时期见证了盘古大陆的分裂、
气候的变迁、植被的演替
以及生物群落的重大变革,
为后续侏罗纪和白垩纪的登场
奠定了重要的基础。

三叠纪早期叠层石(图源@Paul Morris/flickr.com

三叠纪动物化石(图源@James St. John/flickr.com)


从复苏到消亡,

从延续到灭绝,

三叠纪的变革正在一幕幕上演!

让我们一起感受真相!


(图源@Earth 2.0/youtube.com)




01



“三叠纪(Triassic)”这一名称
由弗里德里希·奥古斯特·冯·阿尔伯蒂
(Friedrich August von Alberti)
于 1834 年提出。

(图源@wikipedia.org)


它具体源于在德国南部
广泛分布的三层不同的岩层:
下层的Buntsandstein
(斑砂岩统,彩色砂岩)、
中层的Muschelkalk
(壳灰岩统,含壳石灰岩)
和上层的Keuper
(杂色岩统,彩色粘土)。

德国斑砂岩统(Buntsandstein)(图源@ArtMechanic/en.wikipedia.org)


然而,全球各地三叠系实际上

存在极大差异性,如在中国南方地区,

三叠系明显分为下部海相沉积和

上部陆相沉积两部分,

因此三叠系各阶

GSSP选定工作进展非常缓慢。


全球二叠系—三叠系界线层型剖面及点(D剖面)(下)及其系列辅助剖面(A、B、C、E、Z剖面)全景(图源@文献[2])

1991年,国际地层委员会三叠系分会
正式确定将三叠系划分为3统7阶。
至2000年,首个GSSP
(三叠系底界/印度阶底界)才选定,
地点位于中国浙江长兴煤山,
以牙形刺Hindeodus parvus
为标志化石。

浙江长兴煤山剖面二叠系-三叠系界线处地层和事件序列(图源@文献[1])

拉丁阶和卡尼阶的GSSP,
分别于2005年和2008年,
确定于欧洲阿尔卑斯地区,
以菊石为标志。
而三叠系其他4个阶
在确定GSSP的进程中,
均遇到了以牙形刺还是菊石
作为界线定义标志的争议。

(图源@国际年代地层表202309)


三叠系是我国地层结构

的重要过渡段,

其之下古生代及之前时期

沉积地层主体为海相,

其之上侏罗纪及之后

沉积地层主体为陆相,

三叠系则海、陆相并存。


中国陆相二叠系-三叠系界线地层划分和对比图(图源@文献[1])

因此在《中国地层表》中,
三叠纪之前沉积地层
采用海相阶判断,
侏罗纪之后采用陆相阶,
而三叠系同时有
海、陆相两套建阶方案。

中国陆相二叠系-三叠系界线地层划分和对比图(图源@文献[1])

中国海相三叠系层型剖面
选在华南和藏南喜马拉雅区,
陆相则选在北方大型沉积盆地,
主要在华北盆地(含鄂尔多斯)。
其中主要研究进展在海相地层,
尤其是下、中三叠统,
上三叠统除卡尼阶外,均研究滞后。

青藏高原龙木错-双湖地层区新发现三叠纪牙形类化石(图源@文献[3])

中国海相三叠纪牙形刺化石研究
在二叠纪-三叠纪之交最扎实,
尤其是煤山剖面二叠系-三叠系界线处,
该区域不足1m的地层可
较精确分出6个牙形刺带,
具有全球对比能力,
可作地层连续性判别标准。

全球界线层型华南浙江长兴煤山D剖面长兴组顶部—殷坑组牙形石序列(图源@文献[2])

中国三叠纪菊石化石丰富,
但在海相研究基础较好的
南方三叠纪早期层中保存不佳,
难以鉴定。
而保存好的主要见于
黔桂和青藏高原部分地区。

中国海相三叠纪生物地层序列框架(图源@文献[1])


传统陆相三叠系层级
陆生四足动物为标志。
因陆相沉积环境分割性强,
生物地方局限性明显,
四足动物活动性强,
分布广,因此适合作为
地层划分对比的重要参考。

中国陆相三叠纪生物地层序列框架(图源@文献[1])




02

在三叠纪时期
地球上几乎所有的陆地
都集中在超级大陆上
——“Pangaea”(泛大陆/盘古大陆)
盘古大陆以赤道为中心,
延伸至两极之间,
随着时间的推移,
逐渐向北漂移。

三叠纪中期地球(图源@Stampfli & Borel 2002/en.wikipedia.org/''Tethyan Plate Tectonic'' working group of the Institut de Mineralogie et Petrographie, Université de Lausanne)


南盘古大陆,也称为冈瓦纳大陆,
由紧密贴合的克拉通组成,
与现代南美洲、非洲、马达加斯加、
印度、南极洲和澳大利亚相对应。
北盘古大陆,也称为劳亚大陆,
与现代北美洲和欧亚大陆的
碎片化前身相对应。

德国三叠系壳灰岩统(图源@Bernd Haynold/en.wikipedia.org)

盘古大陆的东部边缘被
两个广阔的海洋盆地侵占:
新特提斯洋(或简称特提斯洋)
和古特提斯洋。
它们从中国延伸到伊比利亚半岛,
被一长串被称为
辛梅利亚地体的微大陆隔开
在其浅浅的热带边缘
拥有丰富的海洋生物。

德国三叠纪晚期地层(图源@Johannes Baier/en.wikipedia.org)

盘古大陆的巨大面积限制了
全球海洋的调节作用,
使三叠纪大陆内部气候普遍炎热干燥,
典型沉积为红层砂岩和蒸发岩。
极地地区湿润而温和,
为生物存活提供了适宜的气候。

澳大利亚悉尼的三叠纪页岩和砂岩层(图源@Sardaka/en.wikipedia.org)

在早三叠世,由于
二叠纪-三叠纪灭绝事件的环境
不稳定,石松类植物,
尤其是水韭目植物始突出,
其中一个特别显著的例子是
肋木属(Pleuromeia) ,
它以柱状方式生长,
有时可长到 2 米高。
从中三叠世开始,
随着环境条件的恢复,
石松类植物的重要性开始下降。

肋木属(图源@文献[4])

在南半球冈瓦纳大陆,
二叉羊齿属,又名
叉蕨属、叉叶松属(Dicroidium),
一种已经灭绝的种子蕨类植物,
在中、晚三叠世期间,
在整个地区的森林栖息地中占主导地位
在晚三叠世,银杏目
(如今只有一个物种,即银杏)
经历了相当大的多样化。

二叉羊齿属(上图源@Retallack/en.wikipedia.org;下图源@Michael Rothman/en.wikipedia.org)

爬行动物,尤其是主龙类(Archosaur),
是这一时期的主要陆生脊椎动物。
一类特殊的主龙类,称为恐龙,
最早出现在晚三叠世,
但直到随后的侏罗纪时期
才占据主导地位。

三叠纪主龙类化石(上图源@Kentaro Ohno/en.wikipedia.org)

这一时期占据主导地位的
主龙类主要是伪鳄类(Pseudosuchia) ,
它们是现代鳄鱼的亲属和祖先,
而一些主龙类则专门擅长飞行,
这是脊椎动物中第一次
出现这种现象,即翼龙目。

三叠纪主龙类异特龙化石(图源@Daderot/en.wikipedia.org/CC0)


兽孔类(Therapsida)是前二叠纪时期
占主导地位的脊椎动物,
在三叠纪经历了短暂的多样化浪潮,
二齿兽下目(Dicynodontia) 
和犬齿兽亚目(Cynodontia) 
迅速占据主导地位,
但它们在整个时期内逐渐衰落,
到最后大多数都灭绝了。

三叠纪利索维斯兽(是已知体型最大的二齿兽)(图源@Nobu Tamura/en.wikipedia.org)


然而,第一批哺乳形态类

(Mammaliamorpha)

本身是犬齿兽亚目

一个特殊演化支,

它们出现在三叠纪,

并在灭绝事件中幸存下来,

从而得以在侏罗纪时期辐射。


哺乳形态类(图源@Smokeybjb/zh.wikipedia.org)

两栖动物主要以离片椎目
(Temnospondyli)为代表,
它们是巨大的水生捕食者,
在二叠纪末期灭绝中幸存下来,
并在三叠纪经历新的多样化爆发,
然后在末期灭绝


三叠纪离片椎目化石(图源@Ghedoghedo/zh.wikipedia.org)


已知最早的新鳍亚纲
(Neopterygii)鱼类,
包括早期的全骨鱼和硬骨鱼,
出现在三叠纪初期附近,
并迅速多样化,
成为淡水和海洋栖息地的
主要鱼类群体之一。


现代全骨鱼(图源@zh.wikipedia.org/public domain)






03



三叠纪-侏罗纪 (Tr-J) 灭绝事件 (TJME)
通常被称为三叠纪末期灭绝,
标志着 2.014 亿年前
三叠纪和侏罗纪时期的分界线。
三叠纪-侏罗纪灭绝事件完成了
从古生代进化动物群到
现代进化动物群的过渡。

上三叠统砂岩(图源@James St. John/flickr.com)


23%至34.1%的海洋生物种群灭绝。
菊石受到灭绝事件的严重影响,
几乎被消灭殆尽。
三叠纪末期,
珊瑚几乎从特提斯洋中消失,
除了其最北端的地区,
导致侏罗纪赫塘阶早期
出现“珊瑚空隙”。

三叠纪早期叠层石(图源@Paul Morris/flickr.com)


晚三叠世辐鳍鱼类的多样性
总体上虽然逐渐下降,
但新鳍鱼类
(包括大多数现代硬骨鱼)
遭受的损失比
更“原始”的辐鳍鱼类要小,
这表明生物发生了更替,
现代鱼类种群开始取代
早期的鱼类种群。

三叠纪非海相黑色页岩(图源@James St. John/flickr.com)


陆地动物群受到三叠纪末期
海洋动物群的影响比
海洋动物群严重得多。
晚三叠世灭绝的最早证据之一
是陆地四足动物
(如两栖动物、爬行动物和合弓纲动物)
的大规模更替。计,有42%
陆地四足动物在三叠纪末期灭绝。

三叠纪两栖动物化石(图源@Ghedoghedo/en.wikipedia.org)


这次灭绝事件也标志着
一次植物的更替,
据估计,大灭绝发生后,
三叠纪瑞替期植物物种
损失比例为17%至73%。

三叠纪植物群(图源@en.wikipedia.org/Public Domain)

Tr-J 灭绝事件的原因可能是
中大西洋岩浆省 (CAMP) 
的大规模火山喷发,
向地球大气中释放了大量二氧化碳,
导致了严重的全球变暖和海洋酸化。 

三叠纪—侏罗纪界线处CAMP火山活动的最大程度(图源@Williamborg/en.wikipedia.org)


也有较早的假设认为,
气候或海平面的逐渐变化
可能是罪魁祸首,
或者可能是一次或多次小行星撞击。

晚三叠纪撞击形成的巨大陨石坑(图源@NASA/Public Domain)


起起伏伏的山海演替,
众生百态的岁月变迁,
展现在三叠纪时期的景象
神秘又生生不息
值得我们进行详细的探索!


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参考资料:

[1] 童金南,楚道亮,梁蕾,等.中国三叠纪综合地层和时间框架[J].中国科学:地球科学, 2019, 49(1):33.


[2] Zhang K , Tong J , Lai X ,et al.Stratigraphic unit and GSSP: concept, nomenclature, regulation and example[J].Geological Science and Technology Information, 2012, 31(5):23-42.DOI:10.1007/s11783-011-0280-z.


[3]武桂春,纪占胜, Glash G ,et al.青藏高原及其周边三叠纪综合地层,生物群与古地理演化[J].中国科学:地球科学, 2024, 54(4):1171-1210.


[4] Proliferation of Isoëtalean Lycophytes During the Permo-Triassic Biotic Crises: A Proxy for the State of the Terrestrial Biosphere


[5]余琪祥.11枚金钉子[J].石油知识, 2020(2):2.DOI:CNKI:SUN:SYZS.0.2020-02-004.


[6]张华,蔡垚峰,角升林,等.二叠纪-三叠纪转折期升温事件与陆地生态系统[J].第四纪研究[2024-11-29].


[7]殷鸿福,童金南.关于中国的海相三叠系建阶及下三叠统分阶界线[J].地球科学:中国地质大学学报, 2002, 27(5):8.DOI:10.3321/j.issn:1000-2383.2002.05.003.


[8]JENNIFER,BOTHA,ROGER,et al.Lystrosaurus species composition across the Permo-Triassic boundary in the Karoo Basin of South Africa[J].Lethaia, 2007.DOI:10.1111/j.1502-3931.2007.00011.x.


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