(通讯员：许可)奥陶纪−志留纪转折期全球古气温、生物群类型、古海洋海平面和古海洋水化学条件等都发生了巨大的转变。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。因此，厘清奥陶纪-志留纪转折期大陆风化作用和火山活动对厘清这一时期的气候-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“Lithium isotope and mercury evidence for enhanced continental weathering and intense volcanism during the Ordovician-Silurian transition”。长江大学地球科学学院为论文第一署名单位，地球科学学院讲师杨向荣为论文第一作者。该研究受到国家自然科学基金（42402123, 41925014, 41690131）支持。该研究选取华南扬子地区上奥陶统铁足菲克组-下志留统布拖组灰岩地层为研究对象，利用锂同位素和汞含量等方法，重建全球古海洋锂同位素演化，进而探究晚奥陶世-早志留世时期全球大陆风化作用与火山活动对极端气候事件和生物灭绝的影响。结果显示，凯迪期具有异常的汞含量波动，指示凯迪期具有强烈的火山活动特征。此外，古海洋锂同位素在晚凯迪期和晚赫南特期发生了显著的负漂，指示该时期全球大陆风化作用具有一致性风化的特点（图1）；相反古海洋锂同位素在早凯迪期、赫南特冰期和鲁丹期具有较高的值，指示该时期全球大陆风化作用具有不一致性风化的特点（图1）；经过定量模型计算表明河流风化锂通量在凯迪晚期和赫南特晚期的一致性风化阶段升高了约3倍（图2）。

本研究认为凯迪早期强烈的火山活动是导致凯迪期海洋缺氧和生物灭绝的主要机制，而凯迪晚期、赫南特晚期全球一致性的风化作用是导致全球海洋缺氧以及显生宙以来第一次生物灭绝的主要驱动机制。该时期火山活动和风化作用引发的多期次海洋缺氧事件也是导致沉积物中有机质富集的重要控制因素。总之，本次研究基于碳酸盐岩锂同位素和汞含量不仅揭示了奥陶-志留转折期这一重要地质历史时期的大陆风化作用、海洋水体缺氧、生物多阶段灭绝的协同演化过程，同时也为华南页岩气重要烃源岩（上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组）的广泛沉积机制提供了关键证据（图3）。

地球化学与宇宙化学学报(Geochimica et Cosmochimica Acta)是一本由爱思唯尔出版的一本地学一区顶刊，主要报道地学-地球化学与地球物理相关领域研究成果与实践。本刊属于自然指数（Nature Index）期刊，属于国际一流期刊。该刊创刊于1950年，2023年发布的影响因子为4.5。

论文链接https://doi.org/10.1016/j.gca.2024.12.010

图1华南地区乌科剖面晚奥陶世-早志留世地球化学参数组成图，依据锂同位素组成可以将该时期划分为早凯迪期（高δ⁷Li）、晚凯迪期（低δ⁷Li）、赫南特早期（高δ⁷Li），赫南特晚期（低δ⁷Li）和鲁丹期（高δ⁷Li）五个阶段

图2 晚奥陶世-早志留世古海洋锂同位素组成模拟示意图（A）古海洋系统锂元素循环示意图；（B）模拟不同阶段河流锂同位素值与风化作用强度示意图；（C）模拟奥陶纪-志留纪转折期温度和大陆风化作用控制下的锂元素参数。

图3 论文首页

(供稿：杨向荣 编辑：韩静 审核：朱光有)