距今约252Ma前的二叠纪/三叠纪之交发生了地球历史上最大的生物灭绝事件。据统计,晚二叠世海洋生物中科级水平的54%,属级水平的68%以及92%的种发生了灭绝,海洋生态系统随后发生重大改变,陆地植物和动物也受到严重的影响。经历了这次灭绝之后,直到中三叠世海洋生态系统的复苏才逐渐回复到灭绝之前的水平,整个早三叠世都伴随着生物的复苏及再次灭绝,全球生态环境也遭受巨大的变化,这一过程持续了大约5My。大家针对这次灭绝事件的原因及其之后环境和生物的缓慢复苏与重建,从古生物、古环境等各个方面提出了自己的观点,其中微量元素、同位素等常规地球化学方法被广泛应用。碳、氧同位素的研究已经日臻成熟,而锶同位素也具有很重要的古环境指示意义。锶同位素具有较好的年代效应、地层学意义和全球可对比性,近年来各国地质学家对其的关注程度日趋增加,目前已获得了较为完整的海水锶同位素数据素演化曲线。 晚二叠世联合古大陆形成,全球大部分地区缺乏海相碳酸盐岩沉积,影响了锶同位素数据的获取,因此有关早三叠世的数据却很少且存在较大的差异,但是我国华南地区早三叠世海相碳酸盐岩沉积十分发育,地层记录完好,化石丰富,这就对我国海相碳酸盐岩锶同位素的研究提供便利。贵州紫云石头寨二叠纪生物礁为典型的台地边缘相,发育有较完整的礁核、礁前及礁后相,有关生物礁的研究比较多,而关于同位素地球化学方面的研究则非常少,尤其是锶同位素的研究更少。本次实验采集了石头寨剖面的碳酸盐岩测试锶同位素,以弥补该地区锶同位素研究的空白。我们首先利用微量元素Mn、Sr含量和Mn/Sr比值判断样品蚀变程度,发现大部分样品没有遭受显著的成岩作用改造。由于目前在该剖面得到的牙形石稀少,下三叠统底部未挑到牙形石,不能建立完整的牙形石带确定精确地层时间,进行地层划分对比。我们测试碳同位素得到的演化曲线比较好,具有全球对比意义,因此利用碳同位素与安徽巢湖地区的地层进行对比,确定了二叠纪-三叠纪界线(PTB),早三叠世印度阶-奥伦尼克阶界线(IOB)和奥伦尼克阶内部的Smithian-Spathian亚阶界线(SSB),然后以这三条关键界线大致确定了所研究地层的时限,为锶同位素演化研究的提供了时间背景。 我们发现在PTB界线处锶同位素比值快速上升,这一现象与晚二叠世的生物大灭绝事件一致。全球陆地植被缺失,风化作用增强,近陆地浅海水域富营养化,生物礁大量死亡,河流放射性锶输入增多等等,都能够导致 PTB界线处锶同位素比值快速上升。石头寨早三叠世海相碳酸盐岩的锶同位素普遍较高,与前人所提出的早三叠世末期最大值(0.7082)接近,我们分析认为这可能是因为,在已知的早三叠世初期全球海水锶同位素快速上升的背景下,该地区区域环境对锶同位素有较大影响:石头寨剖面当时位于潮坪沉积环境,礁岛发育,大量的陆地淡水输入与当时的海水混合,促使该地区的锶同位素值维持在一个较高的范围内,而且在IOB和SSB附近均没有表现出明显的锶同位素波动。