重建晚奥陶世时期的古气候条件,探究极端气候事件的成因机制,并揭示极端气候影响下的环境、生物演化关系一直是地球科学领域的热点与前沿。近些年来学者发现大陆风化作用与海洋反向风化作用在全球碳循环过程中具有重要的调节作用,因此厘清奥陶纪-志留纪转折期大陆风化作用和反向风化作用对揭示这一时期的气候-海洋-生物演化机制具有重要意义。
研究成果发表于自然指数期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》上,题目为“Variable silicate weathering and enhanced reverse weathering during the Ordovician-Silurian transition”。云顶国际8588为论文第一署名单位,云顶国际8588副教授杨向荣为论文第一作者。该研究选取华南扬子地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色页岩地层为研究对象,利用锂同位素和主微量元素相结合的方法,探究晚奥陶世-早志留世时期全球大陆风化作用、海洋反向风化作用与极端气候事件和生物灭绝的影响。结果显示宜地1钻孔的变化趋势与苏格兰Dob’Linn剖面相似,在凯迪期与赫南特晚期-鲁丹期展现出较低的δ⁷Li页岩值(约0‰),而在赫南特冰期展现出显著的δ⁷Li页岩值正漂(约11‰),指示全球气候变暖条件下的大陆风化作用减弱事件(图1)。相比之下,王家湾剖面在整个奥陶纪—志留纪转折期表现出异常波动且偏高的的δ⁷Li页岩(−4.2‰至18.9‰),其异常高的值与强烈的火山活动与生物硅沉积驱动下的强烈海洋自生黏土形成有关(图1)。因此,基于瑞利分馏模型与箱型模型计算,奥陶-志留转折期全球海水δ⁷Li值的变化主要可归因于大陆风化强度变化所引起的河流溶解锂通量及δ⁷Li河流值的改变,并叠加在可能增强的逆向风化背景之上(图2)。强烈的海洋反风化可能有助于维持古生代早期的温暖气候条件,而多变的硅酸盐风化则对气候稳定起到了一定作用(图3)。
论文链接https://doi.org/10.1016/j.gca.2026.07.011

图1

图2

图3