(通訊員：許可)奧陶紀−志留紀轉折期全球古氣溫、生物群類型、古海洋海平面和古海洋水化學條件等都發生了巨大的轉變。重建晚奧陶世時期的古氣候條件，探究極端氣候事件的成因機制，并揭示極端氣候影響下的環境、生物演化關系一直是地球科學領域的熱點與前沿。因此，厘清奧陶紀-志留紀轉折期大陸風化作用和火山活動對厘清這一時期的氣候-海洋-生物演化機制具有重要意義。

研究成果發表于自然指數期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》上，題目為“Lithium isotope and mercury evidence for enhanced continental weathering and intense volcanism during the Ordovician-Silurian transition”。永利6774app手机版官网為論文第一署名單位，永利6774app手机版官网講師楊向榮為論文第一作者。該研究受到國家自然科學基金（42402123, 41925014, 41690131）支持。該研究選取華南揚子地區上奧陶統鐵足菲克組-下志留統布拖組灰岩地層為研究對象，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，進而探究晚奧陶世-早志留世時期全球大陸風化作用與火山活動對極端氣候事件和生物滅絕的影響。結果顯示，凱迪期具有異常的汞含量波動，指示凱迪期具有強烈的火山活動特征。此外，古海洋锂同位素在晚凱迪期和晚赫南特期發生了顯著的負漂，指示該時期全球大陸風化作用具有一緻性風化的特點（圖1）；相反古海洋锂同位素在早凱迪期、赫南特冰期和魯丹期具有較高的值，指示該時期全球大陸風化作用具有不一緻性風化的特點（圖1）；經過定量模型計算表明河流風化锂通量在凱迪晚期和赫南特晚期的一緻性風化階段升高了約3倍（圖2）。

本研究認為凱迪早期強烈的火山活動是導緻凱迪期海洋缺氧和生物滅絕的主要機制，而凱迪晚期、赫南特晚期全球一緻性的風化作用是導緻全球海洋缺氧以及顯生宙以來第一次生物滅絕的主要驅動機制。該時期火山活動和風化作用引發的多期次海洋缺氧事件也是導緻沉積物中有機質富集的重要控制因素。總之，本次研究基于碳酸鹽岩锂同位素和汞含量不僅揭示了奧陶-志留轉折期這一重要地質曆史時期的大陸風化作用、海洋水體缺氧、生物多階段滅絕的協同演化過程，同時也為華南頁岩氣重要烴源岩（上奧陶統五峰組-下志留統龍馬溪組）的廣泛沉積機制提供了關鍵證據（圖3）。

地球化學與宇宙化學學報(Geochimica et Cosmochimica Acta)是一本由愛思唯爾出版的一本地學一區頂刊，主要報道地學-地球化學與地球物理相關領域研究成果與實踐。本刊屬于自然指數（Nature Index）期刊，屬于國際一流期刊。該刊創刊于1950年，2023年發布的影響因子為4.5。

論文鍊接https://doi.org/10.1016/j.gca.2024.12.010

圖1華南地區烏科剖面晚奧陶世-早志留世地球化學參數組成圖，依據锂同位素組成可以将該時期劃分為早凱迪期（高δ⁷Li）、晚凱迪期（低δ⁷Li）、赫南特早期（高δ⁷Li），赫南特晚期（低δ⁷Li）和魯丹期（高δ⁷Li）五個階段

圖2 晚奧陶世-早志留世古海洋锂同位素組成模拟示意圖（A）古海洋系統锂元素循環示意圖；（B）模拟不同階段河流锂同位素值與風化作用強度示意圖；（C）模拟奧陶紀-志留紀轉折期溫度和大陸風化作用控制下的锂元素參數。

圖3 論文首頁

(供稿：楊向榮 編輯：韓靜 審核：朱光有)