早石炭世是泥盆纪温室气候向石炭-二叠纪冰室气候转变的关键地质历史时期。石炭-二叠纪冰期可能开始于杜内中期，其伴随冰川沉积，海平面降低和碳、氧、氮、锶同位素正向偏移。目前，关于杜内中期碳、氮循环过程与该期海洋环境变化关系的认识仍不清楚。
为深入研究这一关键转折期碳、氮循环过程和海洋环境变化，南京古生物所要乐博士研究生等与中国地质大学（武汉）等单位合作，对我国华南地区不同沉积相区的两条杜内阶剖面（湖南新邵马栏边和广西南宁隆安）的无机碳和有机氮同位素记录进行了高精度研究，结果表明在杜内中期Siphonodella isosticha带，全球发生无机碳同位素显著正向偏移事件（TICE event），并与该期冰川记录相对应，其可能由于海洋循环改变导致有机质大量埋葬所致。杜内中期有机氮同位素也存在显著正向偏移并与TICE 事件对应，反映其可能与海洋循环改变导致上涌流加强和初始生产力提高，从而导致海水反硝化作用加强有关。之后氮同位素稳定在较高值或持续升高的原因，可能与海平面持续下降导致反硝化作用从大陆架沉积物向陆架边缘缺氧带转变有关。杜内中期TICE 事件代表了晚古生代冰期的开始。
相关研究成果于近期发表在国际著名地学学术刊物《化学地质》（Chemical Geology）。本项研究得到了国家自然科学基金和国家科技部基础性项目的支持。
论文相关信息：Yao, L., Qie W.K., Luo, G.M., Liu, J.S., Algeo, T.G., Bai, X., Yang, B., Wang, X.D., 2015. The TICE event: Perturbation of carbon-nitrogen cycles during the mid-Tournaisian (Early Carboniferous) greenhouse-icehouse transition.Chemical Geology, 401: 1-14.
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