The Triassic-Jurassic Boundary
Slutningen af Trias (201,5 millioner år før nu) kendetegnes ved en global masseuddøen af både marine og terrestriske arter. Der kendes fire andre perioder med tilsvarende masseuddøen siden begyndelsen af Kambrium (de seneste 541 millioner år). I slutningen af Trias skete der et meget stort tab i biodiversitet (>80%?) særligt inden for de kalkskallede, marine organismer. På landjorden blev tetrapoder og planter også hårdt ramt, i det mindste på den nordlige halvkugle, hvor man kan dokumentere tab af skovområder og ændringer i de terrestriske økosystemer.
Denne biologiske katastrofe er samtidig med dannelsen af den Centralatlantiske Magmaprovins (CAMP), som dannedes da superkontinenter Pangea begyndte at bryde op. Fire faser af intens vulkansk aktivitet dannede enorme mængder (2,3 x 106 km3) af basaltiske bjergarter indenfor et kort tidsrum (620 000 år).
Den første at disse faser er samtidig med den sen-triassiske masseuddøen. Processer i naturen udløste denne biologiske katastrofe, som kan opfattes som en meget gammel analog til det 20. og 21. århundredes menneskabte forurening, som ledsages af forsuring af oceanerne og udvikling af iltsvind i oceanerne.
Frigivelse af gasser så som kuldioxid (CO2), svovldioxid (SO2), metan og halogen-forbindelser fra de magmatiske bjergarter eller fra magmaernes opvarmning af sedimentære bjergarter kan forklare nogle af de kemiske ændringer i atmosfæren og de øvre vandmasser omkring Trias–Jura grænsen. Disse ændringer kan aflæses som globale ændringer i kulstof-isotoperne i prøver fra marine og terrestriske lagserier.
Stigende indhold af kuldioxid i atmosfæren menes at være årsag til forsuring af de øvre vandmasser i oceanerne, hvilket kan forklare masse-uddøen blandt kalkskallede marine organismer. Klimaændringer, koblet med forsuring at atmosfæren på grund af SO2 fra vulkanudbrud, og muligvis ødelæggelse af ozonlaget kan have været årsag til masseuddøen på land. De dramatiske, naturskabte miljøændringer i slutningen af Trias kan tjene som en fortidig analogi til den nyere tids menneskeskabte forurening, med efterfølgende forsuring af oceanerne og udvikling af iltfri områder i oceanerne.
Dette Geocenterprojekt samler en multidisciplinær gruppe af forskere fra GEUS, IGN og AU. Vores undersøgelsesområde er fortrinsvis Det danske Bassin, som ved overgangen fra Trias til Jura udgjorde en del af et epikontinentalt havområde nord for CAMP. Det danske Bassin har en veludviklet, komplet lagserie, som gør den egnet til at belyse ændringerne på Trias–Jura grænsen. I Skåne findes samtidige sedimenter aflejret i terrestriske miljøer. Dette gør det muligt at korrelere ændringer i de marine og terrestriske miljøer. Det danske Bassin er dermed et nøgleområde til forståelsen af ændringerne på Trias–Jura grænsen.
Det multidisciplinære projekt involverer sedimentologi, sekvensstratigrafi, biostratigrafi (palynologi, mikropalæontologi og invertebratpalæontologi), isotopgeokemi, organisk og siliciclastisk petrografi, geokemisk undersøgelse af mineraler og organiske partikler, lermineralogi og diagenese. Vores mål er at tilvejebringe et omfattende datasæt, som kan anvendes til cyclostratigrafisk analyse samt til korrelation med Trias–Jura lagserier i andre dele af verden.
Projektet forventes at få væsentlig betydning for den geologiske udforskning af den slut-triassiske masseuddøen og for forståelsen af sammenlignelige geologiske hændelser. Projektet forventes at yde et væsentligt bidrag til Geocenter Danmarks forskningsprofil.
Kontaktperson
Sofie Lindström
Periode
2013 – 2016
The Triassic-Jurassic Boundary
The end-Triassic mass extinction event (201.5 million years ago) was one of the five largest mass extinctions during the Phanerozoic (the last 541 million years). It is marked by major decrease in biodiversity (>80%) primarily in the marine realm, where calcifying marine organisms suffered great losses. In the terrestrial realm, tetrapods and land plants were also hard hit, at least on the northern Hemisphere, with documented deforestation and restructuring of terrestrial ecosystems.
This biotic catastrophe coincides with the eruption of the Central Atlantic Magmatic Province (CAMP), a large igneous province formed during the initial break-up of the supercontinent Pangea. The CAMP is estimated to have erupted huge amounts of basalts (2.3*106 km3) in four pulses over a period of 620.000 years, with the oldest pulse coinciding with the end-Triassic mass extinction.
The end-Triassic event serves as a deep-time natural analogy to 20th century on-going anthropogenic pollution, ocean acidification and development of ocean anoxia. Release of gases such as carbondioxide (CO2), sulphurdioxide (SO2), methane, and halogens from the basaltic magma of the CAMP, and from reactions between magmatic and sedimentary rocks, can account for some of the end-Triassic changes in geochemical composition of atmosphere and sea-water, as witnessed by major excursions in carbon isotope records derived from marine and terrestrial successions worldwide.
Increased levels of carbondioxide in the atmosphere are believed to have caused acidification of the upper water column in the oceans, leading to extinctions of calcifying marine organisms. Carbondioxide induced climate change coupled with terrestrial acidification from volcanic SO2-deposition, and perhaps destruction of the ozone layer, may explain extinctions on land.
This Geocenter project brings together a multidisciplinary team of researchers from GEUS, IGN and AU. Our main geographic focus area will be the Danish Basin, which at the TJ-transition was part of an epicontinental sea north of the CAMP. The Danish Basin holds one of the most complete siliciclastic marine TJ-boundary successions in the world. Towards the eastern boundary of the Danish Basin, in Scania, several outcrops and wells represent the terrestrial depositional environments. In this context the Danish Basin is a key area for investigating the causes and consequences of the end-Triassic mass extinction event.
This integrated multidisciplinary study will involve sedimentology, sequence stratigraphy, biostratigraphy (palynology, micropalaeontology and invertebrate palaeontology), isotopes, inorganic and organic petrography, major trace element and organic geochemistry, clay mineralogy and diagenetic processes.
We aim to build an extensive dataset that can be used for cyclostratigraphy and correlations with other TJ-boundary successions worldwide. The project is expected to have significant impact on various aspects of geological research regarding the end-Triassic mass extinction event and other similar events, and will be an important addition to the research profile of Geocenter Denmark.
