三叠纪末期生物大灭绝事件(ETE,ca. 201.56 Ma)是地球历史上最严重的生物危机之一,其发生与中大西洋岩浆省(CAMP)的快速侵位同步,并伴随着剧烈的环境变化。在这一时期,浅海区域出现了透光带缺氧/硫化环境的扩张,以及海洋酸化现象。陆地环境也经历了广泛的变化,包括野火大面积发生、大陆风化作用增强、全球变暖和土壤流失等。然而,关于陆地地表径流(在ETE期间可能对海陆地球化学循环起到关键作用)的研究仍严重匮乏。
铁同位素(δ56Fe)为研究大陆风化强度及其发生过程中的氧化还原条件提供了有效手段。现代风化过程中,尽管Fe(III)/Fe(II)比值变化显著,但由于氧化条件下Fe主要以Fe(III)形态存在,其在流体中的溶解度极低,因此碎屑物整体的δ56Fe变化很小。相比之下,Fe(II)更易迁移,且其同位素组成相对较轻,从而在相对还原环境下风化过程中会发生显著的铁同位素分馏。锌同位素(δ66Zn)同样对大陆风化敏感,因为重锌同位素优先进入流体并吸附于铁氧化物和氢氧化物上,这有助于揭示铁同位素分馏的机制。因此,流体相关的风化产物中Fe和Zn同位素的联合研究,可同步记录大陆风化强度及风化流体所处的氧化还原条件。
为研究ETE至三叠–侏罗纪过渡期(TJT)间地表径流的氧化还原条件,中国地质大学(北京)刘盛遨教授和中国石油大学(北京)方琳浩副教授联合中国石油勘探开发院和中国地质大学(武汉),在盘古大陆的两个代表性剖面:高纬度的郝家沟剖面(HJG,位于中国西北部的准噶尔盆地)和中–低纬度的七里峡剖面(QLX,位于中国西南部的四川盆地)上,开展了铁锌同位素及化学风化指数(CIA)的综合研究。研究成果发表于国际期刊《Geology》上。