华南二叠纪末大绝灭后的钙质微生物岩及古环境意义

华南钙质微生物岩产在二叠纪末生物大绝灭界线之上. 根据其中的牙形石Hindeodus parvus化石, 微生物岩的产出层位相当于浙江煤山剖面的27层. 钙质微生物岩主要分布在生物礁相或浅水碳酸盐台地之上, 向深水区逐渐尖灭. 钙质微生物岩一般由微晶基质和中、粗晶方解石指状体或斑点所组成. 微生物岩中的生物化石以微生物为主要特征, 同时伴生有小型腹足类、介形虫和小型双壳类化石. 这一以微生物为特征的生物化石组合代表了二叠纪末大绝灭后礁相及浅水碳酸盐台地相上残存下来的一个简单而又特殊的化石群落. 大绝灭界线之上钙质微生物岩的突然出现是二叠纪末全球事件在礁相及浅水碳酸盐台地相上的具体反映. 由于前人对二叠系-三叠系界线及事件的研究多集中在深水相或浅海陆棚中、下部剖面上, 而华南钙质微生物岩则主要分布在浅水或极浅水礁相及碳酸盐台地相剖面上. 因此, 通过对钙质微生物岩的岩石学、古生物学及古生态的研究, 将有助于人们能更全面地了解二叠纪-三叠纪之交全球事件在古海洋不同水深区的具体表现, 为认识全球事件的实质和过程提供浅水礁相及碳酸盐台地相上的新资料.     

煤山二叠-三叠界线地层姥鲛烷相对富集及其碳同位素负偏的地球化学意义

对煤山P/Tr界线地层进行了分子及碳同位素地球化学研究, 给出了长兴组至殷坑组底部的异戊二烯烷烃分子及有机碳同位素地球化学剖面, 揭示了事件界线层附近存在着δ¹³C_kero与δ¹³C_mole的强烈变化及姥鲛烷相对富集的异常特征. 对界线附近姥鲛烷相对富集的成因提出一可能机制: 由相对富集姥鲛烷的海洋动物脂类及其代谢产物在某些特殊条件下(如动物集群快速绝灭及/或缺氧条件发育)得到保存并在有利相带聚集而形成. 对地质历史时期其它重要海洋缺氧沉积(与晚奥陶纪、泥盆纪末、早侏罗世及晚白垩世重要生物绝灭事件相关)富集异戊二烯烷烃及高Pr/Ph值的发现在一定程度上支持了上述关于P/Tr界线姥鲛烷富集机理的解释. 煤山剖面由24~26层δ¹³C_mole,δ¹³C_kero及δ¹³C_carb的一致性强烈负漂移, 指示了二叠纪末大气-海洋系统碳源在低幅快速变化的过程中存在一个陡然而强烈的变化阶段; 姥鲛烷相对富集与δ¹³C_mole及δ¹³C_kero负偏的耦合, 可能指示了甲烷水合物释放和海洋缺氧过程在二叠纪末生物大绝灭过程中的重要作用.     

华北二叠纪末集群绝灭前的裸子植物及其生存对策

二叠纪末集群绝灭(terminal Permian mass extinction)是显生宙最大规模的生物绝灭事件,一般认为这次事件是渐进的(gradual),持续了数百万年,表现复杂,具有多重性质,在这次事件中,陆地生态系统濒临崩溃;植被显示严峻的退化演替(regressive succes-sion)趋势;树木凋零,菌毒麇集成灾,导致全球性“缺煤事件”,那些在石炭纪时期十分繁盛的植物,大部分绝灭了,唯有裸子植物例外,它们进入二叠纪以后,迅速辐射扩散并完成了古一中植代过渡,成为植物群的主要成分,不过在这次事件的打击下,也只有少数续存于中生代.据Cleal统计全球二叠纪20个裸子植物科级分类中,仅2～3科穿过了二叠三叠纪(以下简称P-Tr)界线,也正是这些幸存者的后裔成为中生代植物群的主体.     

峡东震旦系陡山沱组宏体化石的新发现

报道峡东地区震旦系陡山沱组的两个宏体化石新层位. 化石发现在湖北省秭归县三斗坪镇新测制的南华系-震旦系剖面的陡山沱组中. 化石点分别位于陡山沱组下部及中部黑灰色钙质及泥质页岩夹层中, 包括大量Chuaria和Tawuia等宏体化石, 是层位低于“庙河生物群”的宏体化石新层位. 这表明南沱冰期以后宏体多细胞生物的“复苏”和“辐射”是逐步实现的, 最初以Chuaria等简单盘状宏体化石为主, 逐步发展最终达到陡山沱晚期以多门类宏体化石辐射为特征的庙河生物群的水平. 峡东地区震旦系陡山沱组宏体化石的新发现为相关地层的对比提供了新依据.     

重庆老龙洞二叠系-三叠系界线地层中的管状蓝细菌化石及其意义

二叠纪末生物大绝灭后出现的微生物群落是一个异常极端环境下的产物, 不同的地区微生物的类型也不同. 研究了重庆附近著名的二叠系-三叠系界线地层连续出露地区——老龙洞的界线剖面, 在发生生物大绝灭之后的地层内, 一段以管状蓝细菌化石为主的微生物群落的地层. 根据薄片观察, 管状蓝细菌化石的长度一般在1 mm以下, 粗端直径最大0.08 mm, 几乎所有的管状化石都是向一端逐渐变细的, 管状体比较柔软, 管体的壁由隐晶到微晶的方解石组成, 横切面为圆形, 几乎所有的管状化石的内部都是空的, 并被泥晶方解石或细亮晶方解石充填. 总体上分布无规律, 但在若干视野中见到它们有呈放射状或束状排列的趋向. 通过综合对比研究认为, 该化石与蓝细菌门的胶须藻科(Rivulariaceae)的胶须藻很相似, 但是该化石是胶鞘钙化的种类, 而胶须藻科的Rivularia属种是不钙化的. 考虑到该化石保存的其他可供进一步分类的特征非常有限, 因此将其归入胶须藻Rivularia, 描述为Rivularia sp.[胶须藻(未定种)]. 因为蓝细菌是一种光合自养生物, 可以适应贫氧环境, 大绝灭后首先出现蓝细菌的群落可能说明环境是贫氧的. 由于光合作用需要浅水环境, 蓝细菌的存在也说明当时的水体是比较浅的.     

中国奥陶纪生物礁的类型和造礁生物群的演替

低纬度的华南、塔里木、华北三大陆表海的大部分区域在奥陶纪长期维持海水覆盖状态,在远岸区形成了大规模碳酸盐岩台地和不同时空背景下的各类生物礁.古生代动物群辐射演化背景下,重要造礁生物门类的起源和在特定海区繁盛的时差是决定礁群落基本生态结构的历史因素,早奥陶世早期的藻礁、早奥陶世晚期至中奥陶世早期的Calathium-硬海绵-藻礁、苔藓虫礁、晚奥陶世早期的珊瑚-层孔虫-藻礁可诠释为幕式群落演替,这或许是古生代演化动物群起源及早期演化并逐渐取代寒武纪演化动物群的几个阶段,特别是后者(珊瑚-层孔虫-藻礁)代表了古生代演化动物群中典型格架礁群落,奠定了之后近100Ma动物格架礁最常见的生态组合方式,呈现出礁群落结构由简单到复杂的宏演化脉络.中国的实例基本吻合于全球奥陶纪生物礁宏演化趋势,特殊之处表现为:(1)湘西张家界特马豆克早期南津关组和塔里木巴楚达瑞威尔期一间房组的Calathium-藻礁分别定位成此类生物礁的先驱和孑遗;(2)中扬子区特马豆克晚期分乡组苔藓虫礁为当时独有的类型;(3)早期的珊瑚-层孔虫-藻礁分布特别局限;(4)奥陶纪末冈瓦纳冰川初期扬子区西缘的藻礁是极端环境造礁的实例.     

广西桂林垌村上泥盆统碳同位素正偏移与全球一致性的记录

目前的研究显示, 欧、美等大陆晚泥盆世地层中普遍存在碳同位素δ¹³C的正偏移, 这种偏移已被推测为全球海洋有机碳埋藏速率快速增加的结果, 并与晚泥盆世弗拉阶(Frasnian)-法门阶(Famennian)之交发生的生物集群灭绝事件(简称F-F事件)密切相关. 华南上泥盆统是研究F-F事件理想地层之一, 其中是否存在δ¹³C正偏移, 直接关系到全球范围内是否存在与F-F事件有关的有机碳埋藏增强的问题.对广西桂林垌村具有生物地层控制的晚泥盆世剖面进行了高分辨率的碳酸盐稳定同位素分析, 结果表明: δ¹³C在F-F转换时期总体呈逐步增加趋势, 这种趋势由两次明显的d13C正偏移组成: 第1次正偏移出现在linguiformis带的底界, δ¹³C增加幅度达1.5‰; 第2次正偏移出现在triangularis/linguiformis带(F-F)的界线, 增幅达2.1‰. 与世界其他地区的同位素记录对比发现, 在生物地层时限上, 垌村剖面第1次出现的δ¹³C正偏移较晚, 而发生在F-F界线的第2次正偏移, 无论在生物地层上还是在变化幅度上都是基本一致的, 支持F-F时期全球性的有机碳埋藏增强的观点.     

高度特化等级裂腹鱼类分子系统发育与生物地理学

分析了分布于青藏高原及其邻近地区23个种和亚种36个群体高度特化等级裂腹鱼类的线粒体DNA细胞色素b序列, 重建了系统发育关系. 并采用地质隔离事件校正分支时间, 估计了主要分支发生时间. 结果发现, 高度特化等级裂腹鱼类不是单系群, 裸鲤属和裸裂尻属也不是单系群. 全裸重唇鱼可能是特化类群向高度特化类群演化的过渡类型. 高度特化等级裂腹鱼类的系统发育关系总体上反映了水系之间和地质历史的联系, 即来自相同和相邻水系的物种通常具有更近的亲缘关系. 估计的主要分支发生事件与青藏高原近晚地质时期强烈隆起有很好的一致性, 表明高度特化等级裂腹鱼类的起源演化与晚新生代青藏高原阶段性抬升导致的环境变化相关.     

特化等级裂腹鱼类的分子系统发育与青藏高原隆起

采用线粒体细胞色素b基因序列分析了特化等级裂腹鱼类3属9种和亚种的分子系统发育, 并通过黄河上游与青海湖隔离的地质时间来校正分子钟, 进而探讨了特化等级裂腹鱼类的主要分支发生事件与青藏高原阶段性隆起的关系. 结果表明, 特化等级裂腹鱼类并不是一个单系群. 叶须鱼属的5个种及亚种构成了一个单系群. 裸重唇鱼属的3个种并不形成一个单系群. 其中, 全裸裸重唇鱼和高度特化等级裂腹鱼类构成姐妹群关系; 而厚唇裸重唇鱼和新疆裸重唇鱼有较近的亲缘关系, 它们一起与斑重唇鱼形成姐妹群. 特化等级裂腹鱼类可能起源于中新世(约10 MaBP), 3个属的分歧时间发生在晚中新世(约8 MaBP), 主要的种化事件发生在晚上新世和更新世(3.54~0.42 MaBP). 特化等级裂腹鱼类的主要分支发生事件与晚新生代青藏高原在8, 3.6, 2.5和1.7 MaBP发生的地质构造事件及气候重大转型时期基本吻合. 分子钟数据不支持青藏高原在渐新世或中新世整体隆起已接近现在高度或更高的假设, 也不支持在晚上新世(约2.6 MaBP)仅有2000 m的观点.     

广西东罗二叠-三叠系界线Ni-Ir异常与(竹蜓)类的绝灭

<正>自W.Alvarez首次利用铱异常解释白垩-第三纪撞击事件及生物大量绝灭以来,在全球已发现了70处以上的白垩-第三系Ni-Ir异常.而比白垩第三纪生物绝灭更大的二叠-三叠纪之交是否也发生过类似的事件,引起了人们的重视.     

广西桂林泥盆纪礁组合

桂林地区中泥盆世吉维期牙形刺varcus带之下以滨岸碎屑岩沉积为主,varcus带开始记录碳酸盐岩沉积,持续到早石炭世;由生物礁和藻碳酸盐岩构成重要的岩性段.有关礁组合的一般沉积特征见1991年的野外参观手册.文中提到的研究点见图1.1 礁组合亚相类型、特征及发育桂林泥盆纪礁组合的沉积特征和生物特征与澳大利亚坎宁盆地的泥盆纪礁组合具有一     

北方造山带内蒙古中、东部地区二叠纪放射虫的发现及意义

华北北部边缘区的二叠纪地层过去多认为是海相浅水沉积. 从内蒙古中部哲斯地区和东部锡林浩特地区二叠纪哲斯组泥岩中发现的放射虫化石等证据表明, 该区中二叠统主体应为深水海相沉积. 北方造山带内蒙古中、东部地区中二叠世深水海相地层的确定, 进一步证实华北板块与西伯利亚板块的最终拼合至少发生在瓜德鲁普世末之后, 同时根据含放射虫地层的分布和相关生物群的古地理分区推断拼合的位置应位于贺根山蛇绿岩带以南的林西地区.     

广西东罗二叠-三叠系界线Ni-Ir异常与(竹蜓)类的绝灭

自W.Alvarez首次利用铱异常解释白垩-第三纪撞击事件及生物大量绝灭以来,在全球已发现了70处以上的白垩-第三系Ni-Ir异常.而比白垩第三纪生物绝灭更大的二叠-三叠纪之交是否也发生过类似的事件,引起了人们的重视     

荒漠地表生物土壤结皮的微结构及其早期发育特征

新疆古尔班通古特沙漠是我国最大的固定和半固定沙漠, 其间广泛发育的生物土壤结皮是除种子植物以外固定沙面的重要生物因子. 地表生物土壤结皮移除后, 经过1年的恢复, 已形成沙粒相互黏结的状态. 沙粒通过黏性菌体及其分泌物的黏结作用而相互连接, 从而形成具有一定的抗外力干扰能力的结皮, 但其抗压强度仅为13.42 ± 1.38 Pa. 组成胞外多糖的各单糖组成中以葡萄糖、甘露糖和一种葡萄糖的同分异构体为主, 其次为半乳糖、阿拉伯糖, 其摩尔比依次为19︰14︰14︰6︰1. 经过4年的恢复, 藻类结皮逐渐形成, 抗压强度增加至32.53 ± 3.08 Pa. 藻结皮以陆生蓝藻具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)为优势种. 此时, 沙粒间依靠细菌分泌物所产生的黏结作用开始逐步减弱, 取而代之的是丝状藻体更紧密和高强度的机械束缚作用以及藻体胞外分泌物对沙粒的黏结作用, 对维持藻结皮的结构起着至关重要的作用, 是藻结皮强度提高的主要贡献者. 随着丝状藻类的生长, 脱落的胶质鞘仍能够将更加细小的颗粒黏结在周围, 起到一定的固定沙粒的作用. 这为人工合成胶质鞘类似化合物用以固定沙面提供一定的参考依据.     

假根羽藻(Bryopsis corticulans)中一种管藻黄素-叶绿素a/b蛋白复合体

经过连续两步的液相色谱层析分离过程, 从假根羽藻(Bryopsis corticulans)类囊体膜直接分离出来一种捕光蛋白复合体(LHCP). 该捕光蛋白复合体的三聚体经蔗糖密度梯度超速离心分离获得. SDS-PAGE电泳分析结果显示, 这个捕光蛋白复合体至少由5种蛋白质组成, 其中分子量约为31 kD的蛋白质此前尚未在高等植物的主要捕光蛋白复合体(LHCⅡ)中发现. 分离获得的假根羽藻捕光蛋白复合体除了含有叶绿素(Chl) a, Chl b, 新黄素和紫黄素外, 还含有一种特殊的类胡萝卜素─管藻黄素. 假根羽藻管藻黄素-叶绿素a/b捕光蛋白复合体中存在的管藻黄素的作用是加强该色素蛋白复合体对蓝绿区域(530 nm)光的吸收, 假根羽藻LHCP具有与高等植物中的黄体素-叶绿素蛋白复合体相似的吸收谱和荧光发射谱. 管藻黄素和Chl b向Chl a的高效传能说明捕光色素分子高度有序地结合于假根羽藻的捕光蛋白复合体上. 管藻黄素-叶绿素a/b蛋白质使有机体得以增强其吸收在深海或潮下带海域分布较多的蓝绿光.     

甲烷渗漏构造、水合物分解释放与新元古代冰后期盖帽碳酸盐岩

甲烷水合物是地球沉积圈最大的可交换碳储库, 在全球变暖和海平面变化期将大规模分解释放, 对全球气候和环境产生重大影响. 新元古代极端寒冷的冰期之末可能发生了地史上最大的甲烷水合物分解释放事件. Marinoan冰后期(约635 Ma)盖帽碳酸盐岩中广布的甲烷渗漏构造、特殊的同位素标识、低硫酸盐浓度、海相重晶石沉积以及短暂而显著的碳同位素负漂(δ ¹³C≤&#8722;5‰)提供了新元古代晚期冰川消融和海进过程中甲烷释放的有力证据. 甲烷释放可能导致了全球变暖, 促进了全球冰川迅速融化; 而甲烷氧化导致的海洋缺氧和大气含氧量波动可能是新元古代末后生动物演化的重要环境驱动因素. 该事件有待进一步研究的问题包括: 甲烷水合物分解释放的诱发因素、甲烷最初释放与海洋缺氧事件发生的时间及其与生物演化之间的关系、反映甲烷氧化的地球化学信号、盖帽碳酸盐岩的区域和全球等时性等. 华南陡山沱组底部的盖帽碳酸盐岩提供了研究这些问题的良好实例.     

川东南北部xlA井生物礁识别证据

通过综合分析录井、测井及地震资料证明识别川东南北部x1A井生物礁.x1A井生物礁岩性为白云质灰岩及石灰岩,顶部为弱波谷响应,底部为弱振幅波峰响应.生物礁体在地震剖面的形态为底平项凸的丘状,为"低频、弱振幅、空白或杂乱反射".测井响应特征表现为礁盖为低伽马、中高电阻;礁核为低伽马、极高电阻.确定生物礁的存在对于研究川东南北部地区储层展布具有实际的指导意义.     

元谋盆地小河地区河湖相沉积物岩石磁学性质研究及其古气候意义

对元谋盆地小河地区竹棚豹子洞箐剖面河湖相沉积物进行的磁化率及磁化率各向异性、κ-T曲线、非磁滞剩磁、(饱和)等温剩磁、低温磁学性质和磁滞回线等测试分析结果表明, 沉积物的磁性矿物以赤铁矿为主, 并含有少量磁铁矿; 磁性矿物的含量和类型随沉积时间呈现有规律的变化, 至少可以识别出8个磁铁矿含量较高的短期事件, 这些短期事件对应的古气候条件可能与元谋盆地现今的亚热带干热气候相似. 综合岩石磁学和岩石地层研究结果, 认为元谋盆地晚中新世处于一个较为稳定的接受沉积区, 以温暖湿润气候为主, 间有短期的干热气候, 为理解约8.1 MaBP前后我国西南地区气候转型及古猿演化提供了较为丰富的古环境信息.     

陡山沱期古海水的硫和碳同位素变化

利用从碳酸盐岩中提取微量硫酸盐的方法, 实现了扬子地区陡山沱组海相碳酸盐岩地层连续的硫和碳同位素组成测定. 未受成岩作用改造的同一样品的硫和碳同位素分析结果能够同时给出扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成. 获得的高分辨率陡山沱期硫酸盐的硫同位素年代曲线可能反映了“雪球地球”事件之后全球古海洋的硫同位素变化趋势, 它与同时期的碳同位素年代曲线变化相似. 陡山沱期早期古海水的δ³⁴S值出现超过20‰的正漂移, 同期δ¹³C值也出现高达10‰的正漂移, 使古海水的δ³⁴S值和δ¹³C值分别达到+46.4‰和+6.9‰的高值. 在陡山沱期中期古海水的δ³⁴S值的变化幅度相对较小, 对应于较高的δ¹³C值. 随后, 古海水的δ³⁴S值呈现较强烈的振荡, δ¹³C值也有类似表现. 在陡山沱期末期海水的硫和碳同位素都出现了大幅度的负漂移, δ值分别降到-10.1‰和-5.7‰. 扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成与变化意味着南沱冰期之后的海洋环境发生了急剧变化, 环境十分有利于生物繁衍与活动, 那时的生物产率和有机碳埋藏速率曾达到很高的水平. 不过, “雪球地球”之后的环境并不稳定, 全球的气候与环境可能都曾发生过波动与反复. 发生在陡山沱末期海水的硫和碳同位素的负漂移是一次全球性事件, 可能与深部海水氧化有关.     

鸡西盆地早白垩世穆棱组海相沟鞭藻的发现及其古环境意义

最近在黑龙江省东部鸡西盆地穆棱河右岸青龙山一带穆棱组标准剖面地层中发现多属种海相沟鞭藻化石: Circulodinium cingulatum He et al., Circulodinium attadalicum (Cookson et Eisenack) Helby, Palaeoperidinium cretaceum Pocock, Oligosphaeridium totum Brideaux及Sentusidinium sp., 它们都是世界各地早白垩世海相地层中广泛分布的属种. 这些化石的发现表明, 在穆棱组沉积时期, 鸡西盆地曾经历过海侵或海泛, 修正了以往所谓的穆棱组为纯陆相沉积的观点, 并为穆棱组地质时代的确认提供了新的依据, 也为黑龙江省东部早白垩世古地理的重建提供了重要的海相沉积依据.