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神农架成冰纪宋洛生物群的赋存层位厘定

地球科学 2023年第10期48卷 3799-3811页

作者：安志辉叶琴胡军童金南田力古生物与地质环境演化湖北省重点实验室湖北武汉430205 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078

新元古代成冰纪末期“雪球地球”中的宏体化石是认识早期生命演化与极端环境变化的关键.神农架的宋洛生物群是华南成冰纪地层中唯一有详细报道的宏体藻类化石记录.然而,对这套宏体藻类化石赋存层位的认识存在归属南沱组还是大塘坡组两... 详细信息

新元古代成冰纪末期“雪球地球”中的宏体化石是认识早期生命演化与极端环境变化的关键.神农架的宋洛生物群是华南成冰纪地层中唯一有详细报道的宏体藻类化石记录.然而,对这套宏体藻类化石赋存层位的认识存在归属南沱组还是大塘坡组两种不同的观点,因此其地层序列和宏体化石赋存层位亟需进一步厘定.笔者通过大量野外地质工作,对神农架宋洛地区宋洛生物群的赋存层位及空间分布开展调查研究.宋洛剖面沿公路出露时发育3个正断层,造成部分地层(如第9~11层)多次重复出现,易引起混淆,产生不同的认识.厘定后的宋洛剖面具有24层,其中第1~19层归属南沱组,而第20~24层为陡山沱组.基于南沱组中发育多个黑色页岩层、黑色页岩夹层上下岩性特征相似、不同黑色页岩夹层内化石面貌不同、神农架地区大塘坡组只分布在神农架西侧、以及黑色页岩具有极低的锰含量等5个原因,认为宋洛生物群的赋存层位为南沱组,而非大塘坡组.

关键词：成冰纪南沱组宋洛生物群宏体藻类神农架生物地层环境地质学

新元古代极端冰期事件中生物避难所的环境条件

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地质学报 2023年第9期97卷 3075-3086页

作者：胡军程猛陈欣阳叶琴安志辉李超生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)湖北武汉430074 自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室成都理工大学四川成都610059 沉积地质研究院沉积与生物地球化学国际研究中心成都理工大学四川成都610059 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

新元古代成冰纪(南华纪)(720~635 Ma)以全球性冰期事件而闻名。这次冰期事件对早期生命演化产生了显著影响,被认为是生命演化的“过滤器”和“瓶颈”。冰期前后生物对比表明生物演化并未中断,暗示冰期过程中存在生物避难所。扬子板块北... 详细信息

新元古代成冰纪(南华纪)(720~635 Ma)以全球性冰期事件而闻名。这次冰期事件对早期生命演化产生了显著影响,被认为是生命演化的“过滤器”和“瓶颈”。冰期前后生物对比表明生物演化并未中断,暗示冰期过程中存在生物避难所。扬子板块北缘神农架地区成冰系南沱组中发现了罕见的宏体藻类生物记录——宋洛生物群。为了探究成冰纪全球性冰期背景下,古环境与生物幸存之间的关系,本文对扬子北缘宋洛剖面和青林口剖面南沱组内含化石页岩层和不含化石泥岩层开展了元素地球化学对比研究。结果显示,不含化石泥岩层沉积于半咸水氧化环境,而含“宋洛生物群”化石的页岩层沉积于冰消期末期,当时海洋为正常盐度、次氧化状态,该地区具有相对温暖的气候条件。这可能为“宋洛生物群”在极端冰期下幸存并保存为化石提供了有利条件。该研究也表明新元古代极端冰期事件中的确存在适合复杂生命生存的避难所。

关键词：成冰纪南沱组扬子北缘沉积地球化学古环境

华南扬子陆块成冰纪冰川作用的启动时限及其全球对比

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古地理学报 2018年第1期20卷 65-86页

作者：蔡娟娟崔晓庄兰中伍王剑江卓斐邓奇卓皆文陈风霖江新胜中国地质科学院北京100037 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

江口冰期和南沱冰期是华南地区引人注目的 2次成冰纪冰川事件,但其确切启动时间及其全球对比关系仍未有定论。为此,对桂北地区成冰系(南华系)长安组底部和南沱组底部冰成杂砾岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。长安组碎屑锆石U-Pb年龄集... 详细信息

江口冰期和南沱冰期是华南地区引人注目的 2次成冰纪冰川事件,但其确切启动时间及其全球对比关系仍未有定论。为此,对桂北地区成冰系(南华系)长安组底部和南沱组底部冰成杂砾岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究。长安组碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于958—717 Ma,显著峰值为720、753、805及848 Ma,最年轻一组206Pb/238U年龄的加权平均值为719.6±6.1 Ma,可解释为长安组最大沉积年龄;南沱组碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于987—649 Ma,显著峰值为650、720、753、779、803、823及848 Ma,最年轻一组206Pb/238U年龄的加权平均值为649.3±6.2 Ma,可解释为南沱组最大沉积年龄。结合已发表的相关年龄数据可知,江口冰期很可能启动于ca.715 Ma,与塔里木、阿拉伯—努比亚、劳伦等陆块的Sturtian冰川作用高度同步;南沱冰期的启动应晚于650 Ma,与西伯利亚、澳大利亚、劳伦等陆块的Marinoan冰川作用基本同步。另外,碎屑锆石U-Pb年龄谱与CL图像显示,长安组和南沱组的物质来源主要为下伏新元古界岩浆—沉积记录,揭示出冰川对下伏地层的强烈刨蚀作用和华南新元古代幕式构造岩浆热事件。扬子陆块成冰纪冰川刨蚀作用可能与Rodinia超大陆"裂离"有关的强烈伸展活动存在联系,并可能持续至Marinoan冰期结束。

关键词：成冰纪冰成杂砾岩碎屑锆石江口冰期南沱冰期扬子陆块

扬子陆块东南缘成冰纪冰川作用的启动时限、碎屑物源及全球对比

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扬子陆块东南缘成冰纪冰川作用的启动时限、碎屑物源及全球对比

作者：蔡娟娟中国地质科学院

学位级别：硕士

成冰纪冰川作用是地球演化史上备受瞩目的全球性科学问题,华南扬子陆块作为成冰纪地层保存最为完整的地区之一,为成冰纪研究提供了大量素材。尽管如此,华南江口冰期和南沱冰期的确切启动时间及其全球对比关系仍未有定论。基于此,本文对... 详细信息

成冰纪冰川作用是地球演化史上备受瞩目的全球性科学问题,华南扬子陆块作为成冰纪地层保存最为完整的地区之一,为成冰纪研究提供了大量素材。尽管如此,华南江口冰期和南沱冰期的确切启动时间及其全球对比关系仍未有定论。基于此,本文对扬子陆块东南缘桂北地区成冰纪(南华纪)长安组底部和南沱组底部冰成杂砾岩开展了碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究,以期限定两套冰成杂砾岩的最大沉积时间以及南华系底界年龄,厘定江口冰期和南沱冰期的确切启动时限及其全球对比关系,并建立冰期地层的碎屑锆石U-Pb年龄谱,对其物源及古地理意义展开讨论。长安组样品HJC-N1的碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于958～717 Ma,最年轻一组206Pb/238U年龄的加权平均值为719.6 ± 6.1 Ma;长安组样品FL-N3的碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于979～719 Ma,7颗最年轻锆石的206?bb/238UU年龄加权平均值为723.0 ±8.1Ma。结合CL图像分析表明,江口群冰成杂砾岩的最大沉积年龄为ca.720 Ma,因而江口冰期的启动应不早于720 Ma。此年龄值证明南华系底界年龄应标定为ca.720 Ma,而非780Ma。结合已发表的相关年龄数据可知,江口冰期很可能启动于ca.715Ma,与塔里木、阿拉伯-努比亚、劳伦等古陆块的Sturtian冰川作用高度同步。南沱组样品FL-N1的碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于987～649 Ma,3颗最年轻锆石的206Pb/238U年龄加权平均值为649.3 ± 6.2 Ma;样品SLK-N1的碎屑锆石U-Pb年龄集中分布于939～650 Ma,最年轻一组206Pb/238U年龄加权平均值为652.1±6.7 Ma。结合CL图像分析表明,南沱组冰成杂砾岩最大沉积年龄应<650 Ma,而南沱冰期的启动应晚于650 Ma,与西伯利亚、澳大利亚、劳伦古陆等陆块的Marinoan冰川作用基本同步。同时,本文样品碎屑锆石U-Pb年龄谱的新元古代年龄分布可与扬子北缘、西缘及东南缘相关地层完全对比:均集中于750～850Ma之间,在ca.800Ma处普遍存在最大峰值,且在850Ma、820Ma及750 Ma处普遍存在显著峰值,体现了华南新元古代的幕式构造热历史。长安组和南沱组碎屑锆石U-Pb年龄分布特征几乎一致,表明两期冰期沉积具有基本一致的物质来源。与相关地层的年龄谱对比分析显示,样品年龄谱与区内冰前地层相似度极高。结合CL图像及岩石学特征分析表明,研究区长安组和南沱组的碎屑物质可能主要来源于冰川作用对就近的南华裂谷盆地边缘地带下伏新元古代岩浆岩和沉积岩的刨蚀。综合现有资料推知,华南板块在脱离Rodinia超大陆主体进入独立演化状态后,其陆内裂谷伸展作用并未结束,可能一直持续至Marinoan冰期结束。

关键词：成冰纪冰成杂砾岩碎屑锆石江口冰期南沱冰期扬子陆块

桂北地区成冰系富禄组碳酸盐岩地球化学特征及古海洋意义

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桂北地区成冰系富禄组碳酸盐岩地球化学特征及古海洋意义

作者：满玲成都理工大学

学位级别：硕士

成冰纪斯图特（Sturtian）全球冰期事件（717-660Ma）,是地质历史时期最极端的冰室气候时期。在冰期过程中,冰盖分布范围达到低纬度甚至赤道区域,海洋被完全冰冻,被称之为雪球地球。雪球地球假说认为极端的冰期事件导致了海洋初级生产... 详细信息

成冰纪斯图特（Sturtian）全球冰期事件（717-660Ma）,是地质历史时期最极端的冰室气候时期。在冰期过程中,冰盖分布范围达到低纬度甚至赤道区域,海洋被完全冰冻,被称之为雪球地球。雪球地球假说认为极端的冰期事件导致了海洋初级生产力的停止,冰期过程中的海洋氧化还原状态主要为缺氧富集二价铁。全球冰冻的情况下,大陆化学风化终止,使得火山释放的二氧化碳不断的在大气中积累,直至浓度达到现代浓度的300倍以上时,强烈的温室效应克服了冰面反照率,导致全球冰盖迅速溶解,全球范围内沉积了盖帽碳酸盐岩。雪球地球假说很好的解释了冰期过程中的条带状含铁建造和盖帽碳酸盐岩沉积,但是对于冰期过程中的沉积旋回性,以及冰期过程中的生物地球化学循环波动则并不能很好的解释。为了解决这些问题,本文对华南板块桂北地区两个成冰系富禄组剖面（枫木剖面和牙寨剖面）开展了详细的沉积学与地球化学研究。沉积学研究结果表明,富禄组包括10种岩石类型,这些岩石可以划分为三个岩相组合:冰川近缘岩相组合、冰川远缘岩相组合和正常海相沉积岩相组合。富禄组岩相或者岩相组合的垂向变化代表了多期的冰进-冰退旋回。其中,碳酸盐岩夹层为气候波动的产物。地球化学研究显示,富禄组碳酸盐岩具有相对稳定的无机碳同位素值,其中牙寨剖面碳酸盐岩碳同位素(δ13Ccarb)变化范围为-5.0‰至-3.0‰,平均值为-3.9‰;枫木剖面碳同位素变化范围是-3.5‰至-3.0‰,平均值为-3.2‰。两个剖面的无机碳同位素都与有机碳同位素呈现不耦合关系;氮同位素(δ15NTN)则具有较高的值。富禄组碳酸盐岩的碳氮同位素组成指示了斯图特冰期过程中,海洋初级生产力并未完全终止,氮的反硝化作用明显,即存在活跃的生物地球化学循环。由此可见,斯图特冰期过程中的海洋并非是完全冰冻的,而是存在开阔水域,雪球地球假说的可靠性有待进一步检验。

关键词：成冰纪富禄组碳同位素氮同位素古海洋

中国辽吉地区新元古代臼齿碳酸盐岩中分子化石及早期生命演化

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吉林大学学报（地球科学版） 2012年第1期42卷 136-143页

作者：李艳霞旷红伟西安石油大学油气资源学院/非常规天然气研究中心西安710065 中国地质科学院地质研究所北京100037

臼齿碳酸盐岩是指具有类似大象臼齿特征并具有肠状褶皱构造的元古宙微亮晶碳酸盐岩,其成因众说纷纭。首次对分布于中国吉辽地区新元古代震旦纪(0.65～0.81Ga)的臼齿碳酸盐岩可溶有机抽提物进行了研究,从中发现了大量的分子生物化石——... 详细信息

臼齿碳酸盐岩是指具有类似大象臼齿特征并具有肠状褶皱构造的元古宙微亮晶碳酸盐岩,其成因众说纷纭。首次对分布于中国吉辽地区新元古代震旦纪(0.65～0.81Ga)的臼齿碳酸盐岩可溶有机抽提物进行了研究,从中发现了大量的分子生物化石———生物标志物,诸如正构烷烃、无环类异戊二烯烷烃、烷基环己烷、长侧链三环萜烷、藿烷、伽马蜡烷、甾烷等;同时对各类生物标志物的先体生物进行了详尽的生物门类归属,并对早期的原始生命的演化进行了深入的分析。其分子化石研究表明,MT灰岩中含有大量的原核生物细菌(蓝细菌)、古细菌(硫细菌、甲烷菌)、真核生物藻类(蓝藻、绿藻、褐藻、红藻)、真菌及原生动物。毫无疑问,臼齿构造的形成离不开生物活动的参与;同时也说明元古宙原始生物已演化到一个相当高级的程度,已蕴含埃迪卡拉纪的第一次生物大爆发。

关键词：成冰纪新元古代臼齿构造辽吉地区生物标志物生物先体

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论中国前寒武纪地质时代及年代地层的划分

地球科学 1986年第5期 447-453页

作者：王鸿祯

本文讨论了前寒武纪地质时代和年代地层划分的原则和命名,提出建立隐生宙、原生宙和显生宙。隐生宙包括冥古代和太古代;原生宙分始元代、中元代和新元代。划分中的重要改变是根据新的年龄值数据将五台群归入太古代,将长城系底界改为1700... 详细信息

本文讨论了前寒武纪地质时代和年代地层划分的原则和命名,提出建立隐生宙、原生宙和显生宙。隐生宙包括冥古代和太古代;原生宙分始元代、中元代和新元代。划分中的重要改变是根据新的年龄值数据将五台群归入太古代,将长城系底界改为1700Ma;并根据蠕虫-须腕动物群的出现,将震旦纪归入古生代。文中还阐述了作者对前寒武纪时代划分的新观点。

关键词：隐生宙冥古代始元代中元代新元代原核生物期真核生物期后生动物期伊迪卡拉纪成冰纪裂谷纪真核纪红色纪造山纪成铁纪

从扬子地区新元古代地层记录看新元古代地质年表

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地层学杂志 2013年第4期37卷 627-627页

作者：张启锐中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

前寒武纪所占据的时间约为整个地球年龄的90％。过去前寒武纪地质年表的建立和划分，是建立在上世纪80年代的科学认知水平上，是以当时人们对于前寒武纪重大全球地质学事件的认识，以整数年龄值为标准。

关键词：年代地层全球层型剖面和点位(GSSP) 埃迪卡拉纪成冰纪拉伸纪新元古代扬子地区全球