-
寒武系软沉积物变形构造研究取得新进展
软沉积物变形构造是未固化的沉积物(或原生沉积构造)在沉积期间或沉积期后(早期成岩过程)受到扰动变形而形成的次生沉积构造(也称同生变形构造)。它的形成需要满足两个条件,即易于变形的沉积物和触发机制。软沉积物变形构造通常具有不规则的产出形态(如呈脉状或墙状)、较高的孔隙度与渗透率(如均一构造及角砾构造)及复杂的成因机制(如地震作用、风暴作用等),对它的研究在石油勘探、开发、盆地分析及沉积环境解释过程中具有重要指导意义。
我所陈吉涛博士与韩国地质资源研究院Lee Hyun Suk博士对鲁西寒武系进行了详细的沉积相分析,发现馒头组陆源碎屑岩和炒米店组碳酸盐岩中发育了多种软沉积物变形构造,并对其进行了详细的特征描述及成因分析。研究发现这些软沉积物变形构造均发育于具丘状交错层理的风暴岩中。在砂岩的风暴沉积中发育的“岩墙”构造与“枕状”构造形成于具高孔隙度和渗透率的砂质沉积物中,而在碳酸盐岩的风暴沉积中发育的多种砾屑构造、小型“岩墙”构造及包卷层理等则形成于早期成岩过程中。
研究还发现,陆源碎屑岩和碳酸盐岩中发育特征差异较大的软沉积物变形构造,主要是因为具不同特征(孔隙度、渗透率、粘结度及胶结程度等)的沉积物,其变形机制不同:高孔隙度和渗透率的砂质沉积物表现为液化和流化作用,碳酸盐沉积物为选择性液化作用,以及含粘土沉积物为触变液化作用。同时,通过详细的岩相与沉积相分析及多种触发机制的讨论,得出这些软沉积物变形构造很可能是由风暴触发而成。本研究揭示了软沉积物变形构造的不同成因机制及触发因素,并有助于进一步对鲁西乃至华北地区寒武系古环境的重建。
相关研究成果于近期在沉积地质学杂志Sedimentary Geology发表。
论文相关信息:CHEN Jitao & LEE Hyun Suk. 2013. Soft-sediment deformation structures in Cambrian siliciclastic and carbonate storm deposits (Shandong Province, China): Differential liquefaction and fluidization triggered by storm-wave loading. Sedimentary Geology 288, 81–94.
-
中生代蝉类化石研究取得进展
沫蝉是一类常见的农业害虫,但其早期系统发育关系和演化历史一直缺少详细研究。而沫蝉化石是蝉亚目中研究最为薄弱的类群,化石的缺乏以及分类的混乱导致我们对沫蝉的早期起源以及演化过程缺乏最基本的认识。
最近,我所王博副研究员、张海春研究员等在我国侏罗纪地层中发现了大量沫蝉化石,并基于27块保存精美的化石建立1新科(华翅蝉科)。研究团队利用扫描电镜等工具对这些化石的外部形态进行细致分析,对华翅蝉的触角、单眼、生殖器、翅脉等特征精细分析;以华翅蝉为参照,深入探讨了其它疑难的沫蝉化石的归属问题;并系统修订了欧亚地区中、新生代沫蝉化石,总结沫蝉总科各类群的演化历史;以此为基础,详细讨论了先前分子系统学研究存在的问题。研究结果表明沫蝉总科在侏罗纪初期发生了一次较大规模的辐射,但大部分类群在早白垩世晚期灭绝,少部分在白垩纪演化为尖胸沫蝉科和沫蝉科。本研究首次提出了沫蝉总科及其化石姊妹群的演化系统树,初步建立中生代沫蝉化石的分类框架,揭示了沫蝉总科的演化历史。
研究相关成果发表于古生物学杂志Palaeontology。
Wang Bo, Szwedo J., Zhang Haichun (2012) New Jurassic Cercopoidea from China and their evolutionary significance (Insecta: Hemiptera). Palaeontology, 55(6): 1223–1243.
-
我所科学家在内蒙古发现中国最大的蜻蜓化石
我国内蒙古宁城侏罗纪道虎沟化石层(约1.65亿年前)产有丰富的动、植物化石,其中蜻蜓化石就将近20种,是世界级的化石宝库。最近我所张海春研究员等在其中发现了1件保存近完整的昆虫前翅标本,经研究确认为蜻蜓目弯脉蟌蜓科的一个新属种,命名为赵氏修复蟌蜓,以纪念我国已故著名昆虫学家、蜻蜓专家赵修复教授。蜻蜓前翅长107.6毫米,宽14.3毫米,据此推断该蜻蜓翅展达225毫米,是我国已知蜻蜓目最大的种类,也是世界第四大的蜻蜓。
蜻蜓是一种古老的昆虫。与蜻蜓密切相关的昆虫共有三个目:古蜻蜓目(Geroptera)、原蜻蜓目(Protodonata)和蜻蜓目(Odonata),它们共同组成蜻蜓总目(Odonatopera)。古蜻蜓目仅生存于晚石炭世早期(约3.2亿年前),原蜻蜓目生存于晚石炭世-二叠纪(约2.5-3.1亿年前),而蜻蜓目从二叠纪起一直生存到现在,有将近3亿年的历史。所谓的古生代“巨蜻蜓”并非真正的蜻蜓,属原蜻蜓目巨脉蜓科,其中产于美国早二叠世的二叠拟巨脉蜓Meganeuropsis permiana Carpenter的翅展(昆虫前翅向左右伸开平展, 前翅的后缘成一直线, 这时左右两翅顶角之间的距离)达710毫米,是世界已知最大的昆虫。
蜻蜓目分为三大类:差翅亚目(俗称蜻蜓)、均翅亚目(俗称豆娘)和间翅亚目(俗称蟌蜓或昔蜓),包括约5900个现生种,它们的体长一般为30-90毫米,体型最大的现生类群为生活于中、南美洲的一种豆娘,其翅展可达190毫米。而在蜻蜓目的演化史上,有些种类的体型明显要更大,已知世界最大的蜻蜓生活于约2.4亿年前的法国,其翅展达280毫米。
蜻蜓总目的体型大小在地质历史上发生了明显的变化:在晚石炭世-早二叠世(约2.7-3.2亿年前), 它们中的一些种类体型巨大,翅展最大达710毫米,但之后它们的体型明显变小,其翅展不超过300毫米。这种昆虫体型的巨大变化,一种观点认为与地质历史上大气含氧量的变化相关,即古生代晚期大气含氧量的剧增促使巨型昆虫的出现,之后氧含量的锐减使昆虫的体型明显变小。据推算晚石炭世-早二叠世大气中的氧分压曾高达27-35 kPa, 远高于现在的21 kPa。另外一种观点则认为晚古生代能够飞翔的脊椎动物尚未出现,昆虫缺少空中天敌,因此能够自由生长而成为“空中巨无霸”。但随着翼龙(2.1亿年前)、鸟类(1.5亿年前)和蝙蝠(0.53亿年前)的陆续出现,飞行并不灵活的巨型昆虫因受到飞行灵活、更加强壮的天敌的压制而灭绝。现生昆虫的实验证明,多数昆虫在缺氧情况下,体型变小,部分昆虫在高氧条件下体型变大。因此有理由认为晚古生代的高氧事件至少是造成“巨型昆虫”出现的主要因素之一。而竞争者和捕食者(翼龙、鸟类和蝙蝠)的出现, 对昆虫的体型大小无疑也起到重要的控制作用。研究认为蜻蜓目在二叠纪的体型比中生代的小,其最主要的原因可能是来自原蜻蜓目的竞争。而在侏罗纪,虽然大气氧含量明显低于现今的水平, 但当时最大蜻蜓却大于现生最大蜻蜓,这很可能是由于当时空中的竞争和捕食压力较小,仅有分异度不高的翼龙,而鸟类直到晚侏罗世或更晚才出现,且飞行能力较弱,使得蜻蜓有机会变得更大。
相关研究成果以封面文章形式发表于近期出版的《科学通报》上。
论文相关信息:张海春,郑大燃,王博,方艳,E. A. Jarzembowski. 中国已知最大的蜻蜓: 内蒙古侏罗纪的赵氏修复蟌蜓(Hsiufua chaoi Zhang et Wang, gen. et sp. nov.). 科学通报, 2013, 58: 1340–1345.
ZHANG H C, ZHENG D R, WANG B, FANG Y, JARZEMBOWSKIE. A. The largest known odonate in China: Hsiufua chaoi Zhang et Wang, gen. et sp. nov. from the Middle Jurassic of Inner Mongolia. CHINESE SCIENCE BULLETIN, 2013, 58: 1579-1584.
-
昆虫化石保存机制研究取得新进展
昆虫化石埋藏学主要研究昆虫化石形成过程及其机制。该研究是准确进行昆虫古多样性评估和群落古生态恢复的前提,同时也为恢复古环境提供了宝贵的证据。尽管各种内因(生物学因素)和外因(环境因素)对昆虫埋藏的影响已被学界所认识,但这些因素对昆虫埋藏的影响机制则缺少深入研究,同时也缺乏定量性检验。我国中生代昆虫化石资源异常丰富,为开展昆虫埋藏学研究提供了绝好的材料。但迄今我国昆虫化石的埋藏学研究基本属于空白领域,尚缺少系统的埋藏学研究。
最近,我所王博副研究员、张海春研究员等以蝉类化石为例,深入探讨翅折叠方式、翅面积、体重、个体大小等因素对昆虫埋藏过程的影响。该研究在获取严格的产地和层位信息基础上,详细统计了我国侏罗纪道虎沟化石库中390块古蝉和螽蝉化石的保存姿势、完整度、清晰度等埋藏学参数,基于非参数多元统计方法和埋藏学等级归类,定量分析两类昆虫的埋藏学异同点。研究发现古蝉由于具有较高翅面积/体重比和展开的翅膀,因此经历相对较长时间的漂浮过程(多数超过一个月),导致其化石多为背腹保存,而且保存质量较低。与之相反,螽蝉具有较低翅面积/体重比,因而经历了相对较短的漂浮时间(多数在两周之内),其化石具有较高的保存质量。本研究进一步结合室内模拟实验,分析两类昆虫的埋藏过程以及可能的古湖泊环境,初步建立了道虎沟昆虫埋藏学模型。此外,该研究也将一些新的埋藏学理念引入古昆虫学分析中,建立了一套较为完整的昆虫埋藏学分析方法,可广泛应用于其它昆虫化石类群的分析。以上研究成果为重建道虎沟及其它特异埋藏化石库的古环境提供了一个新的手段,同时为古昆虫生态恢复以及古多样性评估奠定了坚实的理论基础。
研究相关成果近期以封面文章形式发表在国际沉积地质学会(SEPM)刊物PALAIOS杂志上。
论文相关信息:Wang Bo, Zhang Haichun, Jarzembowski E.A., Fang Yan, Zheng Daran (2013) Taphonomic variability of fossil insects: a biostratinomic study of Palaeontinidae and Tettigarctidae (Insecta: Hemiptera) from the Jurassic Daohugou Lagerst?tte. PALAIOS, 28: 233–242.
-
寒武纪陆生隐孢子研究取得新进展
“隐孢子”是一类在陆生植物早期演化研究中具有重要意义的微体化石。近日,我所尹磊明研究员等人通过新的化石记录发现了寒武纪时期已知最古老的“隐孢子”状微体化石。相关研究成果以封面文章的形式发表在最新一期的SCIENCE CHINA Earth Sciences杂志。
尹磊明等人应用常规化石孢粉浸泡技术从美国内华达州Highland 山脉寒武系Log Cabin 段岩层收集到丰富的“陆生隐孢子”状微体化石,并应用电镜扫描观察了其原位保存标本。与此同时,相似的孢型化石在我国贵州剑河地区寒武系凯里组也有发现。
新的化石资料较先前从北美亚利桑那州发现报道的“非海相陆生隐孢子”化石记录更早。而新发现的孢型化石出自海相地层,据此推测‘陆生隐孢子’可能经由风暴带入海洋沉积环境,“隐孢子”状微体化石更可能是源自海洋藻类向陆生有胚植物过渡的生物类型。
论文相关信息:YIN LeiMing, ZHAO YuanLong, BIAN LiZeng, PENG Jin, 2013, Comparison between cryptospores from the Cambrian Log Cabin Member, Pioche Shale, Nevada, USA and similar specimens from the Cambrian Kaili Formation, Guizhou, China. SCIENCE CHINA Earth Sciences, 2013, 56(5): 703-709
-
奥陶纪末大灭绝后华南腕足动物居群研究取得新进展
奥陶纪末大灭绝对全球生态系产生很大的影响,此后的复苏期是否已适合生物生存?华南在该次灭绝事件后扮演了怎样的角色?这些问题引起很多学者的兴趣。已有的相关研究通常以群落或动物群为研究目标,很少关注对环境颇为敏感的居群(population)。我所黄冰副研究员、戎嘉余院士以及英国Durham大学的David Harper教授于贵州湄潭地区发现了有笔石证据证明是志留纪初鲁丹期(Rhuddanian)中晚期的腕足动物群,并对这一奥陶纪末大灭绝后复苏期的腕足动物进行了居群研究,挖掘了其古生态及其古生物地理意义,从更深层次探索了灭绝事件后复苏期腕足动物对环境的适应特征情况。相关研究成果最近在美国Journal of Paleontology发表。
该文主要研究了湄潭牛场组下部(图1)新发现的腕足动物Dicoelosia属的一个新种。传统上,该属是一个生态指示分子,大都来源于深水栖息地。然而对该居群进行分析后,暗示其生存环境的不理想。此外,通过计算标本的平均EI(Emargination index)值,应用已有规律证明了该居群更可能是浅水产物。另外根据伴生物种的多样性及丰度也支持了它的较浅水生态属性。该研究从古地理的角度分析了相关居群在大灭绝后复苏期这一特殊背景下的浅水意义(图2,3)。该动物群来自黔中古陆北缘,是该时期已知距古陆最近的一个化石产地,而上扬子海属于陆表海,在其海岸附近很少出现突然的水体加深情况,结合前述证据,该动物群应属于近岸环境。
这一浅水腕足动物群的认识,对理解华南奥陶纪末大灭绝事件后的环境变化及其古生物地理影响有重要意义。该研究同时对Dicoelosia在灭绝前后全球的出现信息进行了全面厘定,其中它在华南仅发育在本研究涉及区域,表明它是从其它板块迁移到研究区域来的,同时说明大灭绝时华南可能是它的一个避难所,揭示了华南在该时期腕足动物古生物地理的特殊性。
论文相关信息:Huang Bing, Rong Jiayu, Harper D A T, 2013. A new survivor species of Dicoelosia (brachiopoda) from Rhuddanian (Silurian) shallower-water biofacies in South China. Journal of Paleontology 87 (2), 232-242.
-
辽西侏罗纪真蕨植物紫萁科根茎化石研究取得新发现
紫萁科是真蕨类植物中一个古老而原始的科,其因广泛的化石记录和特殊的系统发育位置而在真蕨植物中备受关注。保存有解剖构造和系统学信息的紫萁根茎化石对于探究地史时期紫萁科植物多样性特征以及起源演化具有不可替代的重要意义。
我国冀北辽西地区是北半球为数不多的侏罗纪紫萁根茎化石产地之一,但目前对其化石多样性的了解还处于积累阶段。我所王永栋研究团队最近在辽西侏罗纪发现了一种新的紫萁矿化根茎化石-北票阿氏茎(Ashicaulis beipiaoensis sp. nov.)。近期,国际著名学术刊物、由美国芝加哥大学出版的《国际植物科学杂志》(International Journal of Plant Sciences)发表了这项由我所博士毕业生田宁和王永栋研究员等中美学者共同完成的最新研究成果。
化石产自辽西北票中侏罗统髫髻山组,标本呈近圆柱状,由髓、木质部圆筒、皮层及叶柄基外套组成。髓部同质,由薄壁细胞构成;木质部圆筒由约13–16个木质部束组成,外韧网管中柱,具完整叶隙(多为即时型);皮层分内、外两部分,含约22-25个叶迹;叶柄基具同质硬化环,其维管束凹面内具一半月形厚壁组织块,叶柄基两侧托叶翼各具一较大厚壁组织块及若干零星小块;次生木质部具典型梯纹纹孔。根据与现生及化石紫萁科植物的特征对比研究,新材料被命名为新种-北票阿氏茎。
进一步的研究发现,北票阿氏茎在解剖特征上与现生紫萁科植物差异明显,但与报道自日本北海道地区始新统的Osmunda shimokawaensi Matsumoto et Nishida颇为相似,二者可能具有较近的亲缘关系,并代表了紫萁科植物发展演化过程中一个绝灭的旁支。辽西地区解剖特征保存完好的紫萁科矿化根茎化石新材料的发现,进一步丰富了我国侏罗纪紫萁科化石以多样性,并为对探究该科在北半球的宏演化过程和了解燕辽生物群多样性演变提供了古植物证据。
本项研究得到国家重点基础研究发展计划项目、国家自然科学基金项目、中国科学院科技创新交叉合作团队项目等共同资助。
论文相关信息:Ning Tian, Yongdong Wang*, Wu Zhang, Zikun Jiang, David L. Dilcher, 2013. Ashicaulis beipiaoensis sp. nov., a new osmundaceous fern species from the Middle Jurassic of Liaoning Province, Northeastern China. International Journal of Plant Sciences, 174(3): 328-339 (*corresponding author).
-
我所科学家解密最困惑的昆虫化石
一部美国科学家关于昆虫演化的权威论著认为所有昆虫化石中最令人迷惑的一定是Saurophthirus(蜥虱属)和Strashila(恐怖虫属)。对于前者,我所黄迪颖研究员领导的科研团队于2012年3月8日在英国《自然》杂志报道了中国中生代巨型跳蚤的发现,并指出Saurophthirus实际是一种白垩纪特化的巨型跳蚤。
然而,Strashila却仍然是个迷。恐怖虫由俄罗斯科学家1992年报道,模式种为Strashila incredibilis——惊人恐怖虫。虫如其名,外表恐怖惊悚。它体长不足1厘米,触角很短,具刺吸式口器,无翅,后足呈大螯状,腹部有成对的肉质侧叶。学者们认为它与已知所有的昆虫都有很大区别,因此无法归入任何已知的昆虫目,一些学者甚至为它建立了一个新目。但这些学者一致认为恐怖虫是一类外寄生虫,寄生在翼龙体表。有人认为它们与跳蚤有亲缘关系,或与虱子具有非常接近的功能形态学特征。最近还有作者提出它们是带毛恐龙身上的寄生虫,它那螯状的后足用来抓握恐龙羽毛的毛根。
2013年2月20日,黄迪颖研究员及其团队在英国《自然》杂志网络版发表了研究论文“侏罗纪两栖蚊子及其幼态特征”,根据新发现于我国内蒙宁城县道虎沟中侏罗统九龙山组(距今约1.65亿年)的13块新的恐怖虫化石提出了全新的科学答案,解决了恐怖虫这一长期困扰古昆虫学家的科学难题。
首次发现的恐怖虫雌性个体与已往发现的雄性个体完全不同:其后足不呈大螯状,腹部缺少成对侧叶,就像一只少了翅膀的普通蚊子,不具备任何外寄生虫的特征。更重要的是,他发现了一个雄虫长有宽大的翅膀,翅膀边缘发育梳状的毛,显然不符合寄生虫的特征。因而恐怖虫是外寄生虫的观点不能成立。
这13块标本中只有2个雌虫,它们都与雄性保存在一起,甚至保持了雄虫在上面抓握雌虫的交配姿势。这种现象极为罕见,也许暗示了一些特殊的原因。
通过详细的形态解剖学研究,黄迪颖等认为恐怖虫无疑和现代的苍蝇、蚊子等同属双翅目,是双翅目中一个原始小类群——缨翅蚊科(Nymphomyiidae)的近亲。一些昆虫学家认为缨翅蚊是极为特殊的一类,和其他双翅目类群没有直接演化联系,甚至为这类特殊的蚊子建立了一个独立的亚目。尽管大多数昆虫学家并不支持这个观点,但也足见缨翅蚊确实很奇特。但是,从一般特征来看很难将恐怖虫和缨翅蚊联系起来。现代缨翅蚊十分微小,一般不足3毫米,只有7个现生种,在中国尚未发现。它们触角短棒状,鞭节很长,具亚分节;复眼在背面远离;口器退化不取食;胸部和腹部细长,具有幼态持续特征;翅膀狭长,翅脉退化,翅缘有长毛。虽然恐怖虫一些形态细节和缨翅蚊类似,但其雄虫翅膀宽大,具有螯状后足,腹部发育成对侧叶,看上去仍和缨翅蚊相去甚远。
但这里却隐藏了一个演化秘密。有一种沃氏缨翅蚊,最初曾作为独立的属,它翅脉特征和恐怖虫十分相似,更奇特的是它的腹部具有和恐怖虫类似的侧叶,且仅出现于雄虫。沃氏缨翅蚊具有独特的生活方式,它们从蛹羽化后,不久便脱掉翅膀,进入水中交配。几十年内生物学家只发现无翅个体,它们虽然会飞,但主要生活在水中。更有趣的是,它们在水中死亡后还常保持交配姿态。
关于恐怖虫的谜团因此迎刃而解。与现代缨翅蚊一样,恐怖虫从蛹羽化后可能经过短暂飞行就脱掉翅膀,进入水中交配,因而带翅膀的恐怖虫非常罕见。它们口器退化,因而并不取食,成虫仅有短暂的生活周期;它们交配产卵后死亡,但仍能保持交配姿势。雄虫的螯状后足并不是用来夹住翼龙的表皮或恐龙的毛根,也不是捕食工具,而可能用于雄虫间的争斗,以夺取交配权,并有抓握雌虫进行交配的功能。至少目前看来恐怖虫的雌性数量远少于雄性。另外,恐怖虫口器非常退化,以前所认为的刺吸式口器实际是观察错误。因此,恐怖虫并不恐怖。
生物学家对沃氏缨翅蚊腹部成对侧叶的功能并不了解。黄迪颖等认为和缨翅蚊一样,恐怖虫也具有明显的幼态持续现象,腹部的侧叶实际就是退化的鳃。这样的构造在昆虫成虫中极少发现,但却常见于水生幼虫。这展现了已发表的昆虫化石中独一无二的幼态持续现象。恐怖虫和沃氏缨翅蚊的特殊联系,是否暗示了最初学者将它划分为独立属有理可循呢?恐怖虫谜题的解开或许也有助于解决生物学家对沃氏缨翅蚊腹部侧叶功能的迷惑——对1.65亿年前昆虫化石的研究,有时也会对现代昆虫分类有所帮助。
本项研究由科技部重大基础研究计划,国家自然科学基金委员会,江苏省杰出青年基金,中国科学院方向性项目联合资助。
论文相关信息:Diying Huang*, André Nel, Chenyang Cai, Qibin Lin & Michael S. Engle, 2013: Amphibiousflies and paedomorphism in the Jurassic period. Nature, DOI: 10.1038/nature11898
-
埃迪卡拉纪陡山沱晚期DOUNCE事件的研究取得新进展
华南埃迪卡拉系陡山沱组上部的DOUNCE事件(Doushantuo negative carbon isotope excursion)是地质历史时期规模最大的一次δ13C负异常事件,并被认为是地球继元古代早期之后的第二次大气氧快速增加的结果。目前,关于这一事件的研究是埃迪卡拉系研究最受关注的焦点之一。急需回答的问题包括:1)这一事件的全球性和在不同地区地层中的表现差异,2)这一事件的开始和结束的时间是否一致,持续时间是否相同,3)这一事件的性质和发生机制,以及4)它与生物演化之间的关系如何?
近期,我所吕苗博士、朱茂炎研究员等在我国华南地区开展了埃迪卡拉系碳酸盐岩沉积地层的高分辨率碳氧同位素研究。发现DOUNCE事件广泛分布于华南地区近岸浅水盆地-远岸台内盆地-台地边缘斜坡-深水盆地相区,始于陡山沱组第二个序列的顶部,结束于灯影组底部。它在不同剖面上所表现出的演化差异是沉积相横向变化造成的,其主体部分的缺失则归因于对应地层的缺失。DOUNCE事件的下降阶段和回升阶段所经历的时限较短,跨越的地层厚度较小,负异常低值区则与层序界面之上的海侵体系域和凝缩段地层相对应,经历的时限长,跨越的地层厚度较大。进一步通过DOUNCE事件的δ13C变化曲线在下降和回升阶段表现出的逐步且稳定的演化趋势,并且这种演化趋势并没有随着岩性的变化而改变,同时DOUNCE事件的δ13C-δ18O之间的非相关关系,表明华南不同相区陡山沱组碳酸盐岩的δ13C组成没有受到后期成岩作用的影响,保留了原始海水的碳同位素组成。野外观察和沉积岩相分析发现,DOUNCE事件通常发育在灰岩地层中,其下部均见有层序界面,而以前报道的内部短期δ13C正漂移则是后期大型滑塌构造和断层造成的,均说明DOUNCE事件与Shuram-Wonoka负异常事件具有相似的δ13C演变模式和地层背景,这为论证DOUNCE事件为一次全球性的地质事件而非局部的环境地质事件提供了有力证据,同时表明DOUNCE事件与埃迪卡拉纪后生动物演化密切相关。
研究成果发表在2013年最新出版的《前寒武纪研究》Precambrian Research杂志上。
论文相关信息:Lu, M., Zhu, M., Zhang, J., Shields, G., Li, G., Zhao, F., Zhao, X., Zhao, M.,. 2013. The DOUNCE event at the top of the Ediacaran Doushantuo Formation, South China: Broad stratigraphic occurrence and non-diagenetic origin. Precambrian Research 225: 86-109.
http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2011.10.018
-
埃迪卡拉系碳同位素地层与岩相演变研究取得新进展
华南埃迪卡拉系陡山沱组为一套稳定地台型碳酸盐岩与细碎屑岩组成的沉积序列,保存了丰富的大型带刺疑源类、动物胚胎、多细胞藻类和埃迪卡拉型等化石,是研究埃迪卡拉纪环境变化和生物演化的理想地区之一。然而,陡山沱组在不同相区发育差异巨大,其区内和国际地层学对比存在困难。
为此,我所朱茂炎研究员、吕苗博士等重点研究了湖北西部地区近十条陡山沱组剖面。详细的沉积岩相分析表明,研究程度较高的峡区属于远岸台内盆地沉积环境,宜昌北部与贵州瓮安地区的陡山沱组相似,均发育含磷岩层,属于浅水台地沉积环境。而各剖面δ13C演化差异是由于沉积相变化导致的岩石地层序列的差异所造成的。通过层序地层和高分辨率碳同位素地层研究,解决了扬子地台陡山沱组地层对比问题,并发现陡山沱组可划分为两个半层序地层序列,自下而上依次发育了四次显著δ13C负异常事件。底部盖帽碳酸盐岩中的CANCE事件已被广泛识别;二段中部δ13C最低值为-2‰的WANCE事件与陡山沱组第一个层序界面相对应;二段和三段岩性界面处δ13C最低值可达-5‰的BAINCE事件位于第二个层序中部;陡山沱组上部的DOUNCE事件则与第二个层序界面一致,δ13C最低值可达-12‰。这四次显著δ13C负异常事件在华南地区不同研究剖面上均有表现,代表了原始表层海水的碳同位素组成,为建立全球范围内可进行对比研究并且能反映埃迪卡拉纪海洋环境变化的综合碳同位素变化曲线提供了依据。
该成果发表在2013年最新一期的《前寒武纪研究》Precambrian Research杂志上。
论文相关信息:Zhu, M., Lu, M., Zhang, J., Zhao, F., Li, G., Yang A., Zhao, X., Zhao, M., 2013. Carbon isotope chemostratigraphy and sedimentary facies evolution of the Ediacaran Doushantuo Formation in western Hubei, South China. Precambrian Research 225: 7-28.
http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2011.07.019