Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ( IF 11.1 ) Pub Date : 2021-10-05 , DOI: 10.1073/pnas.2109895118 Jing Lu 1 , Peixin Zhang 1 , Jacopo Dal Corso 2 , Minfang Yang 3 , Paul B Wignall 4 , Sarah E Greene 5 , Longyi Shao 1 , Dan Lyu 3, 6 , Jason Hilton 7
The Late Triassic Carnian Pluvial Episode (CPE) saw a dramatic increase in global humidity and temperature that has been linked to the large-scale volcanism of the Wrangellia large igneous province. The climatic changes coincide with a major biological turnover on land that included the ascent of the dinosaurs and the origin of modern conifers. However, linking the disparate cause and effects of the CPE has yet to be achieved because of the lack of a detailed terrestrial record of these events. Here, we present a multidisciplinary record of volcanism and environmental change from an expanded Carnian lake succession of the Jiyuan Basin, North China. New U–Pb zircon dating, high-resolution chemostratigraphy, and palynological and sedimentological data reveal that terrestrial conditions in the region were in remarkable lockstep with the large-scale volcanism. Using the sedimentary mercury record as a proxy for eruptions reveals four discrete episodes during the CPE interval (ca. 234.0 to 232.4 Ma). Each eruptive phase correlated with large, negative C isotope excursions and major climatic changes to more humid conditions (marked by increased importance of hygrophytic plants), lake expansion, and eutrophication. Our results show that large igneous province eruptions can occur in multiple, discrete pulses, rather than showing a simple acme-and-decline history, and demonstrate their powerful ability to alter the global C cycle, cause climate change, and drive macroevolution, at least in the Triassic.
中文翻译:
卡尼阶雨季(晚三叠纪)期间火山驱动的湖泊生态系统变化[地球、大气和行星科学]
晚三叠世 Carnian 雨季事件 (CPE) 见证了全球湿度和温度的急剧上升,这与 Wrangellia 大型火成岩省的大规模火山活动有关。气候变化与陆地上的重大生物更替相吻合,其中包括恐龙的崛起和现代针叶树的起源。然而,由于缺乏这些事件的详细地面记录,尚未实现将 CPE 的不同原因和影响联系起来。在这里,我们展示了华北济源盆地扩大的卡年湖系列的火山作用和环境变化的多学科记录。新的 U-Pb 锆石测年,高分辨率化学地层学,孢粉学和沉积学数据表明,该地区的陆地条件与大规模火山活动显着同步。使用沉积汞记录作为火山爆发的代表揭示了 CPE 间隔(约 234.0 至 232.4 Ma)期间的四个离散事件。每个喷发阶段都与大的负 C 同位素偏移和主要气候变化相关,更潮湿的条件(以湿植物重要性增加为标志)、湖泊扩张和富营养化。我们的结果表明,大型火成岩省喷发可以在多个离散脉冲中发生,而不是显示出简单的起起落落的历史,并展示了它们改变全球碳循环、引起气候变化和推动宏观进化的强大能力,至少在三叠纪。使用沉积汞记录作为火山爆发的代表揭示了 CPE 间隔(约 234.0 至 232.4 Ma)期间的四个离散事件。每个喷发阶段都与大的负 C 同位素偏移和主要气候变化相关,更潮湿的条件(以湿植物重要性增加为标志)、湖泊扩张和富营养化。我们的结果表明,大型火成岩省喷发可以在多个离散脉冲中发生,而不是显示出简单的起起落落的历史,并展示了它们改变全球碳循环、引起气候变化和推动宏观进化的强大能力,至少在三叠纪。使用沉积汞记录作为火山爆发的代表揭示了 CPE 间隔(约 234.0 至 232.4 Ma)期间的四个离散事件。每个喷发阶段都与大的负 C 同位素偏移和主要气候变化相关,更潮湿的条件(以湿植物重要性增加为标志)、湖泊扩张和富营养化。我们的结果表明,大型火成岩省喷发可以在多个离散脉冲中发生,而不是显示出简单的起起落落的历史,并展示了它们改变全球碳循环、引起气候变化和推动宏观进化的强大能力,至少在三叠纪。负 C 同位素偏移和主要气候变化到更潮湿的条件(以湿植物重要性增加为标志)、湖泊扩张和富营养化。我们的结果表明,大型火成岩省喷发可以在多个离散脉冲中发生,而不是显示出简单的起起落落的历史,并展示了它们改变全球碳循环、引起气候变化和推动宏观进化的强大能力,至少在三叠纪。负 C 同位素偏移和主要气候变化到更潮湿的条件(以湿植物重要性增加为标志)、湖泊扩张和富营养化。我们的结果表明,大型火成岩省喷发可以在多个离散脉冲中发生,而不是显示出简单的起起落落的历史,并展示了它们改变全球碳循环、引起气候变化和推动宏观进化的强大能力,至少在三叠纪。