寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)時(shí)期海水與現(xiàn)代海水成分截然不同屬“方解石海” _奧陶紀(jì)

奧陶紀(jì)石鹽中的原生（左）與次生流體包裹體（右）
（）據(jù)中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所：地球上的海水成分并非一成不變的，根據(jù)海相非生物殼碳酸鹽巖的成分推測，地質(zhì)歷史時(shí)期海水的成分在富Ca低SO4的“方解石海”與富Mg高SO4的“文石海”之間波動(dòng) ，目前大量礦物學(xué)證據(jù)顯示，寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)時(shí)期海水與現(xiàn)代海水成分截然不同，屬于富Ca低SO4的“方解石海” 。
從海水中蒸發(fā)形成的石鹽礦物，其蒸發(fā)階段捕獲的原生流體包裹體可以直接記錄當(dāng)時(shí)的原始海水的成分，為海水成分的研究提供了不可多得的寶貴材料。然而，奧陶紀(jì)時(shí)期海洋水體的成分，一直沒有來自石鹽流體包裹體的直接證據(jù) 。整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期，奧陶紀(jì)石鹽沉積十分稀少，只有在中國鄂爾多斯盆地的奧陶紀(jì)馬家溝組的地層中保存了巨厚的奧陶紀(jì)石鹽。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所孟凡巍副研究員、中國地質(zhì)科學(xué)院的張永生研究員與國內(nèi)外的地質(zhì)學(xué)家合作，在奧陶紀(jì)馬家溝組石鹽中發(fā)現(xiàn)了原生的石鹽流體包裹體，并對其鹵水成分進(jìn)行了系統(tǒng)分析。研究結(jié)果表明該時(shí)期海水的成分與寒武紀(jì)相似，屬于富Ca低SO4的“方解石海” 。
海水成分的變化與早期生物礦化緊密相關(guān)，目前有觀點(diǎn)認(rèn)為，寒武紀(jì)時(shí)期海水成分轉(zhuǎn)變?yōu)楦籆a離子的“方解石海”，導(dǎo)致以前生活在“文石海”的軟軀體后生動(dòng)物為了排出有毒的Ca離子，于是產(chǎn)生了鈣質(zhì)的外殼，進(jìn)而出現(xiàn)了寒武紀(jì)生命大爆發(fā) 。隨后的奧陶紀(jì)時(shí)期，海洋處于長期穩(wěn)定而溫暖的環(huán)境，發(fā)生了“奧陶紀(jì)生物大輻射”事件，較低的生物分類單元（目、科、屬和種級別）多樣性大量增加，海洋生物的豐度和分異度達(dá)到了一個(gè)高峰，分異度幾乎是寒武紀(jì)的三倍。同時(shí)奧陶紀(jì)海水成分也表明與其他地質(zhì)時(shí)代相比，該時(shí)期海水中的鉀離子更高，是一個(gè)十分適宜形成鉀鹽沉積的時(shí)期。
該論文近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Geological Quarterly上，本研究得到國家自然科學(xué)基金與中國科學(xué)院國際合作局“俄烏白項(xiàng)目”的支持。
論文信息：Fanwei Meng, Yongsheng Zhang, Anatoliy R. Galamay, Krzysztof Bukowski, Pei Ni, Enyuan Xing, Limin Ji, 2018. Ordovician seawater composition: evidence from fluid inclusions in halite. Geological Quarterly, 62 (2): 344-352.

寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)時(shí)期海水與現(xiàn)代海水成分截然不同 屬“方解石海”

寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)時(shí)期海水與現(xiàn)代海水成分截然不同屬“方解石海”