古、中生代之交生物大灭绝与泛大陆聚合

二叠纪末至三叠纪最初期，全球发生显生宙最大的生物灭绝事件．近95％的种、82％的属、一半以上的科灭绝或消失，这是地史上唯一的一次macro或major（巨大的或主要的）大灭绝．这次事件不仅导致大规模生物灭绝，而且破坏了存在2亿年之久的海洋生态系结构，促使其由古生代型生态系结构转变为中生代型生态系结构，同时造成了陆地上出现煤缺失，海洋中出现礁缺失和硅缺失．古、中生代之交的危机是一个圈层耦合的长过程，二叠系．三叠系界线事件序列说明急剧恶化的全球变化和生物灭绝密切相关，且具两幕式特征．多圈层耦合的剧烈全球变化是泛大陆聚合的地球表层效应，包括：泛大陆聚合→高山深盆，风系和洋流的变化；深盆→二叠系．三叠系界线处出现显生宙最大的海退及浅海消失，其后继以迅速海侵；泛大陆→洋中脊减少及隔热垫效应→大陆火山作用发育；峨眉山玄武岩及西伯利亚暗色岩两阶段火山作用（259—251Ma）→温度升高和生物灭绝；大陆干旱化及纬度风系取代季风气候→植被消亡；风化加强及甲烷释放→δ^13C负偏；地幔柱→地壳上拱→海水进退；伊拉瓦拉磁性反转可能与PTB灭绝有关等．大火成岩省源于地幔柱，泛大陆形成源于地幔对流，冷地壳消减、拆沉、积聚于核幔交界“D”层，将因热补偿而启动地幔柱，并引起外核热对流的变动，后者又引起地磁极反转．这些核幔变动造成泛大陆聚合和两个大火成岩省先后在二叠纪形成，是导致古、中生代之交生物大灭绝的地内原因．

古生代-中生代之交的水循环演变及驱动机制

水循环是连接大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的重要物质循环过程.本文根据地质记录和深时气候模拟等数据总结了古生代-中生代之交的水循环演变.结果表明,水循环在晚古生代、早中生代发生了重大变化:(1)地质记录恢复的气候带显示,当时全球的干旱带发生了明显扩张,蒸发岩面积从中-晚二叠世开始扩张,到早三叠世达到顶峰,中三叠世恢复至中-晚二叠世的水平,晚三叠-早侏罗世继续收缩;(2)全球年平均降水量在晚石炭、早侏罗世较高,中-晚二叠世和早三叠世较低,呈现为“V”字形变化,显示出一次重大的波动;(3)全球大陆的聚合可能导致泛大陆巨型陆面风和特提斯区域跨赤道风的形成,进而构成全球性的超级季风;(4)热带辐合带摆动的纬度位置在志留纪-石炭纪以及侏罗纪-现代较低,在二叠纪-三叠纪时期向高纬度大幅度漂移.根据事件发生的时间,这些水循环的重大变化与泛大陆的聚合、华力西造山、晚古生代冰期的结束以及大量碳释放和升温事件吻合,这些因素与当时的大气环流和水循环的变化存在密切联系:泛大陆的聚合改变了当时水储量的空间分布,同时改变了大气环流和“季风”,进而导致中-晚二叠世干旱带开始扩张,降水量减少;晚古生代末期华力西造山运动的减弱增强了热带辐合带的摆动,促进了超级季风的发展;碳释放驱动的升温事件改变了能量传输,影响了大气环流;同时植物面貌的转变影响了碳释放,进而影响水循环.由此可见,古生代-中生代之交水循环的强烈波动可能是该重大地质历史转折期岩石圈(地球深部过程)、大气圈(大气过程)、水圈(水循环)及生物圈(生命活动)相互作用的重要体现.