四川盆地須家河組諾利—瑞替期之交氣候變遷及其驅動機制

關鍵詞 晚三疊世；須家河組；古氣候；風化指數；四川盆地

0 引言

在晚三疊世諾利—瑞替期之交（Norian-Rhaetiantransition，NRT），古環境發生了顯著變化[1?2]，同時生物滅絕和更替也更加頻繁[3?4]。然而，NRT時期生物滅絕和更替的原因仍然具有爭議[4?6]。同時期的火山活動（如Angayucham大火成巖省爆發）被認為是導致NRT時期生物滅絕的主要原因[2，4]，大規模的火山活動釋放的大量溫室氣體，會導致全球溫度上升，甚至出現極端氣候，最終可能導致NRT 時期的生物危機[7?10]。

上述觀點主要來自于NRT 時期的海相地層記錄，卻極少涉及陸相地層。研究表明陸相地層也能夠有效記錄地質事件過程中的古氣候—環境變遷，如二疊紀末生物大滅絕事件[11]。四川盆地位于中國西南地區，發育了上三疊統—第四系陸相地層[12]，其中上三疊統須家河組發育連續的諾利—瑞替階地層[2，13]。此外，四川盆地記錄到了諾利—瑞替期有機碳同位素的多期次波動和汞（Hg）元素的濃度異常，表明四川盆地在此時期可能受到火山作用影響，并導致古氣候—環境發生了明顯變化[2]。然而，前人對四川盆地須家河組諾利—瑞替期的古氣候重建工作主要集中于古植物、沉積學研究和碳同位素研究[2?3，14?16]，而缺乏元素地球化學證據，從而限制了對四川盆地NRT時期氣候變化的精確認識以及不同研究方法之間的相互比較。

本文以四川盆地須家河剖面為研究對象，對研究剖面的須家河組巖石樣品進行了主微量元素分析，并利用相關元素地球化學指標，重建了四川盆地NRT時期的古氣候記錄，并討論了其可能的驅動機制，為探討NRT時期生物滅絕和更替的原因提供啟示。

1 地質背景

四川盆地位于華南板塊西北部，是大型的陸相含油氣盆地[17?18]。盆地內發育一套元古代至中三疊世的海相碳酸鹽巖[19]，上覆上三疊統至第四系陸相地層[12]。中三疊統與上三疊統之間的不整合，標志著華南板塊西緣逐步由被動大陸邊緣向前陸盆地轉換[19]，地勢由西高東低變為東高西低，海水從盆地西緣退出，碳酸鹽巖臺地階段結束[20?21]。四川盆地在晚三疊世時期處于特提斯東緣[22]，而現在盆地東面和南面為滇黔川鄂臺褶帶，西面為松潘—甘孜褶皺帶和龍門山斷褶帶，北面為米倉山隆起和秦嶺斷褶系[23]（圖1）。

四川盆地上三疊統發育馬鞍塘組、小塘子組和須家河組。有學者將小塘子組等同于須家河組一段[17，24]，主要由砂巖和泥巖夾層為主的河流相、湖泊相和沼澤相地層組成[17]。前人對須家河組的劃分提出過多種不同的方案，最少的將其劃分為四段，最多的則將其劃分為七段[25?27]。本文使用夏宗實等[28]采用的地層劃分方案，自下而上將須家河組分為須一段至須六段，其中須一段、須三段、須五段以灰色泥巖為主，伴有豐富的植物化石和煤層，沉積相主要為湖泊相或沼澤相；須二段、須四段、須六段以粗粒砂巖為主，沉積相主要為河流相[18]。

此次研究的須家河剖面，位于廣元市東北方向4.5 km 處的須家河村（圖1）。剖面的～110.8 m至～115 m、～118.6 m 至～120.6 m 為泥灰質粉砂巖，～104.4 m 至～106.5 m、～114.9 m 至～118.6 m 為細砂巖，塊狀粗砂巖主要位于～124.2 m至～137.5 m[2]，見圖2[2，4，13?14，29]。同時剖面中識別出兩套煤層，分別為M1、M2；其中M1位于～104.4 m處，M2位于～123.5 m處，兩者厚度約為10 cm。基于黑碳研究，發現M2記錄有低溫成因的古野火事件[2]（圖2）。Jin et al.[2]還識別出至少四次有機碳同位素負漂并能夠進行全球對比以及三次汞元素富集的層位（圖2）。Jin et al.[2]認為須家河剖面中碳同位素負漂和汞元素富集可能與同時期的Angayucham大火成巖省爆發有關，但不排除區域長英質火山活動的影響。

2 諾利—瑞替階界線（Norian?RhaetianBoundary，NRB）研究

瑞替期持續的時間一直存在爭議，有長瑞替期和短瑞替期兩種觀點[30?32]，這種差異在很大程度上是由NRB的生物地層標準的不同所引起的[32]。短瑞替期持續時間為～4 Myr，其底界以牙形石Mi.posthernsteini sensu stricto首現為標志[30?32]。諾利—瑞替階的生物地層標準可與Newark盆地磁極性序列（國際標準磁極性序列）相對應，得出瑞替階底界為205.7 Ma[30?31]（即短瑞替期）。此外，Maron et al.[29]還在意大利Pignola-Abriola剖面中提出了一個化學地層標準（即NRB 處存在一個δ13Corg 負漂，偏移幅度約6‰）且該標準可與Newark 磁極性序列E20r（處于205.7 Ma 位置）相對應。長瑞替期持續時間為～8 Myr，其底界以牙形石Mi. posthernsteini sensu lato首現為標志[32?34]。在奧地利Steinbergkogel剖面，其磁極性序列E3r和諾利—瑞替階的生物地層標準可與Newark盆地磁極性序列E16r相對應，從而得出瑞替階底界為209.5 Ma[34]（即長瑞替期）。Li et al.[13]在四川盆地須家河剖面進行了旋回地層學和磁性地層學研究，其能夠與Newark磁極性序列和意大利Pignola-Abriola 剖面的磁極性序列相對應[13，29，31]。基于此，Li et al.[13]將NRB限制在～135 m處。而根據海相諾利—瑞替期碳同位素波動特征和古生物化石組合[4]，Jin et al.[2]將NRB限制在～129.5 m處，并依據Li et al.[13]的數據，計算出研究剖面的沉積時間跨度為～206 Ma至～205.7 Ma（圖2）。

3 樣品采集和分析方法

在須家河剖面，以不超過2 m的間隔距離在諾利—瑞替階采集了34 件樣品，用于主微量元素測試。首先用銼刀處理樣品，去除表面灰塵和風化部分，然后用去離子水沖洗，再將樣品放在50 ℃的烤箱中烘干8 h，最后用瑪瑙缽研磨成粉至200 目以下。樣品制備在成都理工大學材料與化學化工學院完成。

34件樣品的主、微量元素分析在中國科學院地球環境研究所完成。首先將大約0.6克樣品粉末與6克干式四硼酸鋰（Li2B4O7）充分混合，在1 000 ℃下熔融5 min，融成玻璃微珠，然后使用X射線熒光光譜儀（WD-XRF; PANalytical， Ea Almelo， The Netherlands）掃描玻璃微珠，分析精度優于2％。使用了兩個國際標準（GSS-8和GSD-12）。樣品主量元素、微量元素的測試分析結果分別見表1、2，其中K、Al、Zn、Ni、Rb元素含量引自文獻[2]。

4 測試結果與分析

4.1 主微量元素含量

須家河剖面須家河組樣品主、微量元素含量表見表1、2。其中，諾利末期（剖面：105.5～129.5 m）樣品SiO2 的含量介于37.93%～80.8%（平均值為56.62%）；Al2O3的含量介于5.49%～19.95%（平均值為12.71%）；Fe2O3的含量介于1.67%～7.70%（平均值為4.32%）；MgO 的含量介于0.62%～4.45%（平均值為2.35%）；CaO 的含量介于0.27%～24.69%（平均值為8.26%）；Na2O 的含量介于0.62%～1.24%（平均值為0.86%）；K2O 的含量介于1.13%～4.17%（平均值為2.59%）；Rb的含量介于46.84～231.51 ug/g（平均值為116.47 ug/g）；Sr的含量介于39.62～304.75 ug/g（平均值為127.22 ug/g）。

NRB時期（剖面：129.5～135 m）樣品SiO2的含量介于61.47%～66.45%（平均值為63.82%）；Al2O3的含量介于7.74%～8.53%（平均值為8.03%）；Fe2O3的含量介于2.83%～3.55%（平均值為3.13%）；MgO的含量介于1.25%～2.44%（平均值為1.87%）；CaO的含量介于7.35%～10.13%（平均值為8.62%）；Na2O的含量介于1.04%～1.21%（平均值為1.15%）；K2O 的含量介于1.84%～2.00%（平均值為1.90%）；Rb 的含量介于59.91～70.18 ug/g（平均值為64.00 ug/g）；Sr的含量介于116.07～132.69 ug/g（平均值為122.61 ug/g）。由于瑞替早期樣品數量過少（圖2），此階段的古氣候變化在本文不做討論。

4.2 化學風化指標對古氣候的指示

根據風化物質的化學成分，化學風化指標可用來量化風化程度，主要用于示蹤古氣候記錄[35?38]。本文總結了常見的化學風化指標，并列出了詳細的計算公式（表3）[35?36，39?44]。這些指標涉及不同的元素，因此可以綜合對比討論化學風化對沉積物成分的影響[45]。例如，鉀交代作用對化學蝕變指數（CIA）影響很大，但對化學風化指數（CIW）沒有影響[39]；Na消耗指數（τNa）對沉積再旋回和分選導致的石英富集十分靈敏，但這通常不影響CIA值[45?46]。須家河組NRT時期的四個代表性風化指標：CIA、CIW、斜長石蝕變指數（PIA）、硅鋁比指數（R）在地層垂向上的變化趨勢如圖2所示。

研究表明，高CIA值（80～100）指示炎熱潮濕氣候條件下強烈的化學風化作用；中等CIA值（70～80）反映溫暖潮濕的氣候條件下中等化學風化作用；較低的CIA值（50～70）指示寒冷干燥氣候條件下較弱的化學風化作用[36，47?48]。Ruxton[35]提出了一種簡單的風化指數，Chittleborough[49]將其稱為Ruxton 比（R），Ruxton[35]認為R最適用于均勻酸性到中性母巖的風化剖面，風化過程中Al2O3含量恒定，并產生高嶺土風化產物。R將硅損失量與全元素損失量聯系起來，當R大于10時，表明母巖基本沒有受到風化作用，R值等于0時，表明母巖受到劇烈的風化作用[35]。本次研究的樣品受到了K交代作用的影響（詳情見5.1.1），因此有必要對CIA進行K校正（用CIAcorr表示K校正后的CIA）。諾利末期（剖面：105.5～129.5 m），CIAcorr（58～81）和R 值（3.8～16.9）的平均值分別為73、8.2，表明研究區此時整體上受到了中等強度的化學風化作用，氣候條件為溫暖濕潤氣候；在NRB時期（剖面：129.5～135 m），CIAcor（r 59～64）和R值（13.1～13.9）的平均值分別為61和13.5，表明研究區在該時期受到較弱的化學風化作用，存在降溫趨勢。

4.3 微量元素對古氣候指示

Long et al.[50]提出Rb/Sr值可以用來反映風化作用的程度。大多數巖石的Rb/Sr比值隨化學風化程度的增加而增大。這是因為Rb+是一種堿性微量元素，相對于選擇性浸出的Sr2+，它仍然保留在風化后的巖石中[44，51]。因此，可以利用Rb/Sr比值來評價源區化學風化強度：Rb/Srgt;1指示化學風化程度較高；Rb/Srlt;1指示化學風化程度中—低[52]。諾利末期樣品（剖面：105.5～129.5 m）的Rb/Sr值介于0.2～2.6，平均值為1.2，表明該時期總體風化程度較高；在NRB時期（剖面：129.5～135.0 m）Rb/Sr 比值集中在0.5～0.6，平均值為0.5，指示較低的風化程度。此外，沉積物中Ti元素含量的變化能夠反映陸源物質的輸入程度，Ti含量越高反映陸源物質越豐富，指示一種溫暖濕潤的氣候條件[53?54]。圖2中可以看出Ti含量變化所指示的氣候狀況與前文分析的氣候變化趨勢一致。

樣品在剖面的105.5 m、110.7～122.8 m、119.0 m、123.2～124.4 m、137.7 m 處CIA 和Rb/Sr 值相對較高，R值相對較低；在106.6～108.0 m、115.3～116.6 m、121.5 m、126.4～134.5 m處CIA和Rb/Sr值相對較低，R值相對較高（表4）。結合前文分析，認為NRT時期古氣候頻繁波動，存在溫暖潮濕氣候和涼爽干燥氣候交替出現的現象（圖2）。

5 討論

5.1 化學風化指標的適用性分析

本次研究所使用的風化指標有CIA、CIW、PIA、R等（表3）。然而，沉積后成巖蝕變、沉積再旋回以及水動力分選都會對樣品的化學成分產生影響[40，45，55?56]。因此，有必要對化學風化指標的適用性進行評估。

5.1.1 沉積后成巖蝕變對樣品的影響

沉積后成巖蝕變會改變沉積物的主要化學成分，從而影響化學風化指標的真實性，因此需要評價其對樣品的影響[57]。如果僅巖石成分是風化的控制因素，樣品的風化趨勢應平行于A-CN-K 圖中的A-CN界線[37，44，52，58]。然而，所研究的樣品略微偏向K頂點（圖3a[59]），表明存在K交代作用[40，58]。富鉀孔隙水和黏土礦物在沉積后成巖作用過程中，會使樣品富集K2O，從而導致CIA值偏低[40]。因此，需要對CIA進行K校正[57]。本文利用Panahi et al.[60]提出的方法校正CIA：

式中：K2O*是指發生K交代作用前沉積物中K2O的含量，m代表母巖中K2O的比例。前人研究認為晚三疊世四川盆地物源為南秦嶺造山帶[61?62]，因此母巖中各元素含量取自南秦嶺上地殼巖石中各元素的平均含量[59]。

因為CIW、PIA指標不受K交代作用的影響[39?40]，因此可以用CIW和PIA值來檢驗CIAcorr值[57]，CIAcorr與CIW（r2=1）、PIA（r2=0.998 7）之間都具有很強的相關性（圖4a，b），表明K校正消除了K交代作用帶來的影響。

5.1.2 沉積再旋回和水動力分選（巖性差異）對樣品的影響

再旋回的原巖在被二次風化后，會使CIA值偏大，因此不能準確地指示古氣候和源區風化程度[43，46，55，63]。Cox et al.[43]提出了成分變異指數（ICV），可以用來評估碎屑巖的成分成熟度，從而判斷巖石序列是首次沉積的產物還是源于再旋回的沉積物：ICVgt;1，表明沉積物中含有很少的黏土礦物，屬于構造活動背景下的初始沉積[55，64]；ICVlt;1，則表明沉積物中含有大量的黏土礦物，代表其可能在初始沉積條件下經歷了較強烈的風化作用或經歷了再旋回沉積作用[55，65]。從圖3b中可以看出大部分樣品的ICVgt;1，表明沉積物整體屬于構造活動背景下的初始沉積，受到較弱的沉積再旋回作用的影響。此外，四川盆地上三疊統為泥炭沼澤—陸相湖泊—河流沉積序列[66]，下伏地層為元古代—中三疊世海相碳酸鹽巖[19]。因此，下伏地層不太可能為盆地提供再旋回硅質碎屑物質。綜上，沉積再旋回作用對四川盆地晚三疊沉積體系影響不大。

沉積物在搬運過程中可能受到水動力分選作用，使得黏土礦物及云母類礦物富集于細粒沉積物中，而石英、長石和鋯石等礦物富集于粗粒沉積物中[45?46]。礦物在不同粒級沉積物中富集導致化學元素也呈現類似規律，Si和高場強元素（U、Th、Zr、Hf）趨于富集在石英和重礦物中，大部分主微量元素則趨于富集在細粒沉積物中[67]，從而影響化學風化指數。在相同風化條件下，細粒沉積物比粗粒沉積物具有更高的CIA值[68]。Al/Si比值可作為碎屑巖粒度（巖性）和水動力分選的指標[69?70]，此次樣品其變化范圍為0.1～0.5。損失化學風化指數（LCWP）和τNa是基于分選敏感元素Zr 和Ti 計算的風化指數[45]，與Al/Si存在弱相關性（圖3c，d）。因此，在研究區沉積物的形成過程中，巖性差異對樣品的影響較弱。

綜上，分析了沉積后成巖蝕變、沉積再旋回以及水動力分選對樣品的影響后，表明本文的實驗數據可用于反映物源區的化學風化程度和古氣候。此外，大多數風化指標（CIW、PIA、R、LCWP）與CIAcorr都具有良好的相關性（圖4），指示這些指標均適用于指示須家河組沉積巖的源區化學風化強度[71]。

5.2 NRB 時期全球降溫事件

本文系統地研究了須家河組NRT時期的主、微量元素，并運用元素地球化學指標重建了特提斯東緣四川盆地廣元地區須家河組NRT時期的古氣候，即在諾利末期CIAcorr、Rb/Sr相對較高，R值相對較低（平均值分別為73.0、1.2、8.2），而NRB 時期CIAcorr、Rb/Sr相對較低，R值相對較高（平均值分別為61.0、0.5、13.5），揭示了諾利末期溫暖潮濕的氣候條件和NRB存在的一次降溫事件（詳情見3.2、3.3）。本次降溫事件可能是全球性的，且能夠被同位素地球化學（牙形石δ18O）、古植物學及沉積學的證據所支持[3，5，16，72?73]。

5.2.1 同位素地球化學證據

Trotter et al.[5]利用牙形石的氧同位素數據定量化分析諾利—瑞替期的古海水溫度，從而判別當時西特提斯地區該時期的古氣候狀況。其在意大利Lagonegro 盆地的中—上諾利階（Alaunian-Sevatian）界線附近發現了牙形石氧同位素的一次大幅度負偏，估計當時的表層海水溫度上升了大約7 ℃（變暖事件W3），而后溫度逐漸緩慢下降直到諾利階和瑞替階界線的附近，反映了短暫的降溫事件（圖5）[2，4?5，13，29，34，74?77]。同樣，來自加拿大Cordillera地區的牙形石氧同位素數據顯示中—上諾利階界線附近表層海水溫度可達35 ℃，支持了諾利中—晚期氣候條件較熱的觀點[78]。

5.2.2 古植物學證據

中生代大多數蕨類植物生長在沼澤、河岸、林下等溫暖潮濕的氣候環境下[79]，而大多數蘇鐵類植物能夠適應干旱的氣候條件[80]。此外，銀杏樹和針葉樹都屬于落葉喬木，通常分布于相對干燥的溫帶地區，具有較強的抗寒能力[3]。Li et al.[15]在四川盆地合川地區須家河組進行了孢粉學研究，發現晚三疊世植被經歷了由低地蕨類林向喬木較多的混合林的變化（蕨類逐漸被銀杏、針葉植物及蘇鐵類植物取代），反映了晚三疊世早期的氣候條件相對溫暖濕潤，而諾利末期至瑞替期總體呈降溫干燥趨勢。此外，Lu et al.[3]在川東北七里峽剖面上三疊統須家河組一段中發現的植物化石以Dictyophyllum、Clathropteris 及Cladophlebis 等蕨類植物為主，到了須家河組二段蕨類植物則被已適應干旱環境的Neocalamites 所取代，成為該時期植物群落的優勢種，Lu et al.[3]認為晚三疊世的古氣候總體為溫暖濕潤，但在NRB時期出現了短暫的涼爽干燥的氣候環境。在古植物的研究中，化石木Xenoxylon 的出現是涼爽氣候條件的標志[14，81?82]，川西北須家河組二段中化石木Xenoxylon（圖2）的發現也佐證了NRB 時期涼爽的氣候特征[14]。同樣，Li et al.[16]對四川盆地宣漢地區須家河組（諾利—瑞替階）進行了詳細的孢粉研究，發現諾利晚期至NRB 時期蕨類占比從～50%急劇下降到～30%，而針葉樹和蘇鐵/銀杏類占比分別上升了～15%和～10%，揭示NRB時期存在降溫事件。

5.2.3 沉積學證據

Berra et al.[72?73]發現特提斯西緣阿爾卑斯山脈中部的上三疊統沉積序列在NRB附近突然從碳酸鹽沉積向細粒硅質碎屑沉積轉變，且伴隨著早期白云石化作用的終止，Berra et al.[72?73]將其歸因于全球降溫導致的海平面迅速下降，如圖5所示[77]（以長瑞替期為時間軸）。此外，Lu et al.[3]在特提斯東緣四川盆地七里峽剖面須家河組（諾利—瑞替階）進行了沉積特征分析，認為須一段主要為泥巖和頁巖（占94.4%），屬于溫暖氣候條件下的潟湖相和泥炭沼澤相，而上覆須二段底層為中—細粒的長石砂巖，可能為涼爽干燥氣候背景下的河口灣相。因此基于沉積學證據，Lu et al.[3]推測NRB時期存在短暫的降溫事件。

5.3 NRT 時期的古氣候驅動機制探討

5.3.1 超級季風

本次運用化學風化指標（如：CIAcorr、CIW、PIA、R、Rb/Sr、Ti等）揭示了四川盆地須家河組NRT時期的古氣候演化特征。在此期間風化指標數值呈高低交互出現，反映氣候波動頻繁，存在溫暖潮濕氣候和涼爽干燥氣候交替出現的現象（圖2，5），其可能與晚三疊世盛行于泛大陸上的超級季風有關。Olsen etal.[83]分析了Newark超群6 700 m（持續時間～33 Ma）的巖心，揭示了季風的各種周期性變化。最小有0.2～0.3 mm的微層理，呈現暗色和淺色互層，是季風氣候的年紋層，其中較大的沉積韻律可相當于季風兩萬年的歲差周期[83]。本次研究剖面時間尺度為～0.3 Ma，這種較短時間尺度內的干濕交替，季風可能呈現相當于萬年的歲差周期。晚三疊世泛大陸聚合，古氣候帶呈帶狀分布[84]，季風環流增強[85?89]，導致氣候波動頻繁[90?91]。同時，四川盆地晚三疊世的風暴沉積[87]、植物化石[3]和樹木年輪[92]的研究結果也一致表明，我國中緯度地區晚三疊世為季風性氣候，且為受季風驅動的高能量海—陸相環境。此外，西特提斯地區意大利[73]、匈牙利[93]、瑞典[94]以及南半球澳大利亞[95]的古氣候研究，表明晚三疊世巨型季風達到頂峰，且控制了整個泛大陸和特提斯沿岸的氣候循環。季風性氣候容易形成干—濕交替的循環氣候[88，92]，在季風增強的過程中會帶來特提斯洋和泛大洋的豐富水分，導致泛大陸和特提斯沿岸氣候濕潤，反之季風減弱則會導致氣候較為干旱[57]。因此，本文認為晚三疊世的超級季風可能對NRT時期全球氣候波動產生了重要的影響[96?97]，且可能導致了NRB 時期的降溫事件。

5.3.2 火山活動

研究表明，火山活動亦是全球氣候變化的主要驅動力之一，大規模火山噴發會釋放出大量的溫室氣體，造成氣候變暖[98]。例如，二疊紀—三疊紀界線事件時期全球增溫事件就歸因于西伯利亞大火山巖省爆發釋放的大量溫室氣體[99?100]。Schaller et al.[74]根據北美Newark裂谷盆地成土碳酸鹽同位素與古土壤中有機質的碳同位素，發現CO2濃度從中諾利期的～2 000×10-6上升到晚諾利期的～4 000×10-6（圖5）。同時，在諾利末期，泛大洋深海盆地中的硅質巖和泥巖序列所記錄的187Os/188Os 值急劇下降[1，101?102]。此外，Trotter et al.[5]和Sun et al.[78]的牙形石氧同位素數據顯示，在中—上諾利階（Alaunian-Sevatian）界線附近表層海水溫度可達35 ℃，與古新世—始新世極熱事件記錄的相同緯度地區的溫度相當[78]。再者，一些主要的海洋生物群體，例如菊石，牙形石，雙殼等在中—晚諾利期開始衰落，并逐漸開始滅絕[5]（圖5）。同時，Sun et al.[78]還報道了Alaunian時期珊瑚和海綿的低生物多樣性。種種跡象表明諾利—瑞替期地球環境發生了顯著的變化，可能與同時期Angayucham大火成巖省的侵位有關[2，4，75?76，103]（圖5）。然而Angayucham大火成巖省爆發時間被粗略定在214±7 Ma[76]，與研究剖面（～205.7至～206 Ma）存在一定的時間差距，但關于Angayucham大火成巖省的認識非常有限，不排除其延長至NRB附近。再者，Jin et al.[2]在須家河剖面中發現了至少三套汞元素的富集層位，且伴隨著多次有機碳同位素負漂（圖2，5），認為該時期可能存在多期次大規模的火山活動[2]。基于此認識，我們不排除火山活動對四川盆地NRT時期的古氣候系統產生了一定影響的可能性，但火山活動的具體時限、量級及其如何與古氣候變化相耦合，這些問題仍不明晰，未來需要進一步研究。

5.3.3 野火事件

野火的發生受控于諸多因素，如氣候干濕程度、大氣氧含量和植被，同時大規模的野火事件也會反過來影響區域或甚至是全球的氣候[104]。在晚三疊世，四川盆地多個地區均有野火事件的記錄。在宣漢地區，上三疊統須家河組有較為零星的木炭化石（絲炭）產出，表明野火有一定的復燃時間，可能存在某些氧氣水平較低的時期或對氣候周期性變化（即較潮濕的時期）的響應[87]。此外，Song et al.[89]在廣元和合川的兩個陸相須家河組剖面也發現了以多環芳烴形式存在的野火生物標志物證據，該野火的可能成因是晚三疊世古熱帶輻合區的南移導致的區域氣候干旱化[89]。在本次研究剖面M2煤層（圖2，5）中也記錄了一次野火事件，據黑碳含量變化特征，Jin etal.[2]推測此次野火類型為陰燃火，形成于濕潤氣候的背景。晚三疊世的野火事件不僅在四川盆地存在記錄，在全球其他地區也存在相關記錄。Ziegler et al.[105]以及Tanner et al.[106]在美國新墨西哥州北部上三疊統Chinle組發現了木炭化石并認為其與古野火相關。美國猶他州東南部上三疊統Chinle組產出的樹干化石上存在火痕[107]且地層中存在豐度很高的絲炭[106]，表明該地區曾發生過野火事件。德國西南部的上三疊統砂巖中也有木炭化石產出，同樣指示古野火事件的存在[108]。此外，瑞典上三疊統H?gan?s組[109]以及來自波蘭Kamień Pomorski剖面和Lipie ?l?skie剖面地層[110]的報道，均表明同時期的地層中有絲炭記錄。雖然晚三疊世的野火頻發，但目前我們對野火事件仍缺乏精細的時間限定和全球統一比對；此外，晚三疊世野火事件能否驅動同期全球的古氣候變化仍不清楚。因此，我們不排除晚三疊世野火事件可能對同期古氣候變化產生一定的影響，但其與氣候環境的互饋機制仍有待進一步研究。

6 結論

（1） 四川盆地須家河組諾利末期（剖面：105.5～129.5 m）整體上受到中等強度的化學風化作用，氣候環境以溫暖濕潤為主；諾利—瑞替期界線（剖面：129.5～135 m）受到較弱的化學風化作用，存在短暫的降溫事件。

（2） 晚三疊世盛行于泛大陸上的超級季風的變化是導致四川盆地須家河組NRT時期氣候頻繁波動和NRB降溫事件的主要原因，且同時期的火山活動和野火事件也對氣候變化產生一定的影響，但火山活動和野火事件發生的準確時限以及其如何驅動同時期的氣候變化，還需要進一步研究。