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云南寒武系下部红井哨组三叶虫云南马龙头虫(Malongocephalus yunnanensis)的软躯体构造

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古生物学报 2024年第2期63卷 207-220页

作者：朱玉妍曾晗孙智新刘瑶赵方臣现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所南京210008 中国科学院大学北京100049

三叶虫是古生代海洋中最引人注目的节肢动物之一,其外骨骼具有极高的多样性。相较于易于保存的矿化外骨骼,三叶虫的软躯体构造往往难以在化石记录中保存,这增加了三叶虫内部构造解剖和演化的研究难度。寒武纪布尔吉斯页岩型特异埋藏化... 详细信息

三叶虫是古生代海洋中最引人注目的节肢动物之一,其外骨骼具有极高的多样性。相较于易于保存的矿化外骨骼,三叶虫的软躯体构造往往难以在化石记录中保存,这增加了三叶虫内部构造解剖和演化的研究难度。寒武纪布尔吉斯页岩型特异埋藏化石群中独特的保存条件使得三叶虫精细的软躯体构造得以保存,为解析三叶虫内部构造提供了材料。本文描述了来自云南昆明呈贡下庄剖面寒武系第二统第三阶红井哨组泥岩中产出的云南马龙头虫(Malongocephalus yunnanensis Zhang and Lin in Zhang et al.,1980)的软躯体构造。标本展示了M. yunnanensis的触角至少有13个肢节,触角后附肢具有板片状的外肢。消化道分化为前肠、中肠和后肠,头部见三对消化腺。这是莱德利基虫目(Redlichiida)小阿贝得虫科(Abadiellidae)中软躯体构造的首次报道,丰富了寒武纪早期三叶虫的解剖学信息。本研究比较分析了莱德利基虫目的触角相对长度差异,对三叶虫的消化系统构造进行了讨论。

关键词：寒武系筇竹寺阶红井哨组三叶虫澄江动物群节肢动物

贵州交榜留茶坡组化石组合特征及其生物地层学和演化意义

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古生物学报 2024年第2期63卷 139-154页

作者：孙海静罗翠现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所南京210008

埃迪卡拉纪—寒武纪之交见证了地球—生命系统不同圈层的重大变革,是复杂多细胞生物演化的重要转折期。华南是开展相关研究的主要区域之一,但前人工作主要集中在化石材料丰富的浅水台地相区,深水区生物组成面貌尚未得到充分认识。本研... 详细信息

埃迪卡拉纪—寒武纪之交见证了地球—生命系统不同圈层的重大变革,是复杂多细胞生物演化的重要转折期。华南是开展相关研究的主要区域之一,但前人工作主要集中在化石材料丰富的浅水台地相区,深水区生物组成面貌尚未得到充分认识。本研究对斜坡相区贵州交榜剖面的留茶坡组进行了详细研究,通过酸蚀和薄片观察发现了丰富的化石材料,包括:海绵骨针、软舌螺、可能的原牙形类(? Protohertzina sp.)和织金钉类(? Zhijinites sp.)、球形疑源类、Megathrix longus,及不同类型的多细胞藻类,亲缘关系未定的Poratusiramus sp.、球形化石和形态多样的丝状、片状化石等。该化石组合属于寒武纪纽芬兰世幸运期,其中的骨骼化石以海绵骨针为主。化石组合中既有与浅水区共有分子,也有深水区特有类群,丰富了斜坡相区的化石记录,具有潜在的地层对比和演化意义。

关键词：骨骼化石有机质壁化石硅质岩深水相区寒武纪贵州

微区X射线荧光技术揭示宏体化石骨骼以及埋藏环境元素特征——以中三叠世盘县混鱼龙为例

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1974-1981页

作者：王一诺付宛璐周敏鲁昊孙作玉姚明涛江大勇北京大学地球与空间科学学院与地质博物馆北京100871 现代古生物学和地层学国家重点实验室(中国科学院南京地质古生物研究所) 江苏南京210008 北京师范大学历史学院北京100875

应用可对脊椎动物骨骼化石及其围岩元素特征进行原位无损检测的微区X射线荧光技术(Micro-XRF)对距今约2.44亿年的中三叠世海生爬行动物盘县混鱼龙(Mixosaurus panxianensis)正模及副模化石标本进行扫描,将获取的整体元素分布模式可视化... 详细信息

应用可对脊椎动物骨骼化石及其围岩元素特征进行原位无损检测的微区X射线荧光技术(Micro-XRF)对距今约2.44亿年的中三叠世海生爬行动物盘县混鱼龙(Mixosaurus panxianensis)正模及副模化石标本进行扫描,将获取的整体元素分布模式可视化,并以手持式X荧光光谱仪对部分相关特征区域进行辅助扫描。扫描结果显示,骨骼化石与围岩的元素分布呈现明显差异,骨骼化石以Ca、P、Sr、Y等元素富集为代表;围岩以Ca、K、Fe、Mn等为特征元素。此外,Zn在副模标本中呈现差异分布,躯干部位Zn富集,高于头骨。研究认为Micro-XRF扫描结果可详细揭示盘县混鱼龙的骨骼解剖学特征,补充了在一般光学显微镜下无法从化石上看到的右前肢及腹膜肋等重要信息,并可以更好地区分钙质围岩和骨骼。同时,经海陆对比,发现埋藏环境对不同元素的分布特征具有一定程度的影响,部分元素如Th、Ce、Cu、Sr表现出对埋藏环境的响应,而与骨骼相关的部分元素如Ca、P、Y受埋藏环境影响较小。另外,Zn在骨骼化石不同部位的差异分布很可能受骨骼发育影响,在副模化石标本上Zn富集的椎体及肋骨可能处于快速骨化阶段,推断该个体可能为亚成年个体。

关键词：微区X射线荧光盘县混鱼龙化石围岩元素分布

青藏高原及其周边志留纪综合地层、生物群与古地理演化

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中国科学：地球科学 2024年第4期54卷 1026-1057页

作者：陈中阳陈清王光旭方翔唐鹏闫冠州袁文伟黄冰张小乐燕夔张元动王怿中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

青藏高原志留纪的古生物学与地层学研究已有百余年的历史,随着第二次青藏高原综合科学考察研究项目的启动,对于青藏高原志留纪的地层系统和化石群的总结,及其与周边地区的对比亟待更新.本文在青藏高原及其周边选择了33条代表剖面,从地... 详细信息

青藏高原志留纪的古生物学与地层学研究已有百余年的历史,随着第二次青藏高原综合科学考察研究项目的启动,对于青藏高原志留纪的地层系统和化石群的总结,及其与周边地区的对比亟待更新.本文在青藏高原及其周边选择了33条代表剖面,从地层区划、岩石地层、年代地层和生物地层等方面,对已有的资料进行了总结,将青藏高原及其周边划为了4个地层区:西藏-滇西-川西地层区、昆仑-祁连地层区、华南地层区和塔里木地层区.其中青藏高原主体部分被划入了西藏-滇西-川西地层区,该地层区地层和生物组合发育基本完整,一定程度上弥补了我国其他地区志留系研究的不足.通过对志留纪青藏高原及其周边古生物地理研究的总结,尤其是对鱼类动物群、孢型植物组合和腕足动物群分布特征的梳理,指出华南、塔里木和印支等三大板块之间的关系应该比此前认为的更为密切.与研究程度较高的周边地区相比,青藏高原主体部分的志留系尚处于初步研究阶段,诸多问题和领域有待开展和深入研究.未来需要对志留系底部黑色岩系的时限、分布和资源量进行研究,为我国未来页岩气勘探开发提供新的方向.志留系中-上部浅海地层需要进行进一步的划分.由于青藏高原地区的志留系发育较完整,在生物地层学工作基础上,更有潜力补充和完善我国志留纪的碳同位素地层学研究.

关键词：青藏高原志留纪地层区划岩石地层生物地层古地理演化

青藏高原及其周边泥盆纪综合地层、生物群与古地理演化

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中国科学：地球科学 2024年第4期54卷 1058-1090页

作者：郄文昆梁昆郭文高彪宋俊俊陈波黄璞乔丽徐洪河陈吉涛孙语聪张以春中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室南京210008 中国科学院大学南京学院南京211135

青藏高原及其周边泥盆系分布广泛、类型多样、化石丰富,记录着北半球古亚洲洋的持续消减和南半球原特提斯洋向古特提斯洋转变的关键过程,对阐明这一时期的全球古地理格局、板块运动和生物多样性变化具有重要意义.南天山(洋)缝合带和龙木... 详细信息

青藏高原及其周边泥盆系分布广泛、类型多样、化石丰富,记录着北半球古亚洲洋的持续消减和南半球原特提斯洋向古特提斯洋转变的关键过程,对阐明这一时期的全球古地理格局、板块运动和生物多样性变化具有重要意义.南天山(洋)缝合带和龙木错-双湖-昌宁-孟连(洋)缝合带两侧的地块分属不同沉积体系和生物古地理区系,指示该洋盆具有显著的构造古地理分隔意义,分别代表了古亚洲洋和古特提斯洋的主支洋盆,以此为界泥盆系可以划分为天山型、特提斯型和冈瓦纳型三种类型.本文主要基于近年来青藏高原及其邻区泥盆纪地层古生物的研究进展,分别提供最新的综合地层格架,并结合沉积物源分析和生物群特征对比进行古地理重建,为探讨青藏高原及其邻区各个块体的早期地质演化及其动力学机制奠定基础.基于碎屑锆石物源分析和生物古地理研究,特提斯喜马拉雅带、保山地块、南羌塘地块、北羌塘地块、思茅地块、腾冲地块和华南板块沉积物源与印度板块具有亲缘性,而拉萨地块与澳大利亚板块具有亲缘性,且可能位于华南板块与澳大利亚板块之间.早泥盆世埃姆斯期,华南板块可能已经从冈瓦纳大陆北缘裂解出来,代表着金沙江-哀牢山洋的打开.中泥盆世,古特提斯洋洋中脊快速扩张,对应着全球海平面上升、碳酸盐岩台地的广泛分布和泥盆纪海水锶同位素的最低值.晚泥盆世古特提斯洋已达到相当规模,最终导致古特提斯缝合带中晚泥盆世放射虫硅质岩大量产出.

关键词：泥盆系古特提斯洋综合地层生物群物源分析古地理

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孤立笔石标本获取方法改进及微纳结构分析

古生物学报 2024年第3期 404-414页

作者：王华清张红勇张元动现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所中国科学院大学中国科学院南京地质古生物研究所实验技术中心

由于保存状态等因素,很多笔石标本的始端发育型式和微观形态尚未被完全认识。立体或半立体保存的笔石实体标本,以原始状态保存了笔石的大部分微细构造,是研究笔石化石的最佳材料。然而,这种保存状态在世界范围内都很罕见,且分离困难。... 详细信息

由于保存状态等因素,很多笔石标本的始端发育型式和微观形态尚未被完全认识。立体或半立体保存的笔石实体标本,以原始状态保存了笔石的大部分微细构造,是研究笔石化石的最佳材料。然而,这种保存状态在世界范围内都很罕见,且分离困难。这些立体的标本可以通过特定的溶解方法分离出来,但经常因破损和碎裂,导致很多重要的笔石标本无法正常获取。本文介绍一种用发烟硝酸提高孤立笔石获取率和完整度的化石酸处理方法。该方法以黑色泥岩样品为处理对象,并适用于从其他类似岩性样品获取孤立标本。通过选样品、放样品、酸处理、除杂质等流程,本研究成功在溶液中分离出孤立笔石标本,并使用发烟硝酸对标本进行改性,有效避免了易断裂标本在处理过程中(带离溶液、转移容器和微观试验分析)发生碎裂,从而显著提高了孤立标本的获取率和完整性。获得保存精美的孤立实体标本,在此基础上使用双束电镜对其开展微纳结构实验分析,开展对背曲笔石属(Campograptus)的新探索。微纳结构实验分析展现了背曲笔石属的胞管新形态细节、体壁微纳结构以及内部空隙分布。首次观察到胞管口部具有半圆形、唇片状的口檐(thecal apertural lobe),并发现了胞管的口部侧上方发育成对的、粗短的口刺(thecal apertural spine)。首次在胎管内壁上发现外皮条带(cortical bandages)。通过微纳结构研究首次证实了“胎索”结构存在于背曲笔石属的胎管中,为笔石分类、系统发育及页岩油气生储潜力等研究提供了重要依据。

关键词：孤立笔石标本黑色泥岩发烟硝酸微纳结构双束电镜

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重建深时地球生物多样性时空分布模式的思考

科学通报 2024年第22期69卷 3252-3267页

作者：张书涵沈树忠王向东张华樊隽轩南京大学地球科学与工程学院关键地球物质循环前沿科学中心内生金属成矿机制研究国家重点实验室南京210023 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室南京210008

重建地球生物多样性演变历史是了解地球生命演化规律的关键.通过研究地质时期的生物多样性变化,能够追溯生命的起源、演化和灭绝过程,并探索其原因.然而,地球上曾经生活过的99%以上的生物都已经灭亡,其中只有一小部分保存为化石并被人... 详细信息

重建地球生物多样性演变历史是了解地球生命演化规律的关键.通过研究地质时期的生物多样性变化,能够追溯生命的起源、演化和灭绝过程,并探索其原因.然而,地球上曾经生活过的99%以上的生物都已经灭亡,其中只有一小部分保存为化石并被人类发现.因此,如何利用化石记录重建地球生物多样性变化的过程是一个非常复杂的科学难题.为了解决这一难题,需要从多方面入手.首先,建立含有时空信息的全球性大型综合数据库是研究深时生物多样性模式的必要条件,也是识别曾经发生过的重大生物事件的基础,以往的研究多集中在海洋无脊椎动物化石多样性的研究,目前仍然缺乏全球性的陆地生物多样性模式.其次,需要解决化石保存不完整和样本采集时空不均一的难题.近十几年来,随着海量数据的积累,大数据分析技术的发展,通过多学科交叉,在解决时空分辨率低和样本偏差等问题上发展了更有效的分析手段,但仍然任重道远.最后,新的大数据研究结果引发了对深时地球生物多样性变化的时空规律的许多新认识.随着研究的深入,五次生物大灭绝的灭绝幅度和灭绝率明显降低,需要以全球大数据为基础重新精确估算,其中二叠纪末生物大灭绝无疑仍是最大的一次,而泥盆纪晚期F/F和三叠纪末灭绝事件很可能算不上五大生物灭绝之二,白垩纪末生物大灭绝的持续时间和灭绝幅度也需要重新估算.此外,寒武纪-奥陶纪、石炭纪-二叠纪和新生代三大生物辐射事件也需要全球高分辨率化石数据验证.以人工智能和超级计算机等为手段建立的深时生态系统演变模型是实现古今对比的未来方向.这些研究将使我们对地球生物多样性历史有全方位的认识,也为现今的全球生态系统面临的问题提供深时参照.

关键词：深时大数据生物多样性生物大灭绝生态模型

贵州西部早三叠世浅水碎屑岩相中微康奇虫(microconchids)化石的发现及其古生态意义

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古生物学报 2024年第1期63卷 94-101页

作者：蒋观凡刘径圻陈安峰吕文博张航张阳中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室

微康奇虫(microconchids)是一种主要营水生固着生活的帚形动物,在奥陶纪至侏罗纪的地层中均有广泛记录。本文报道了产自贵州遵义市播州剖面及六盘水市六枝剖面下三叠统夜郎组泥质岩中保存的微康奇虫的钙质栖管化石及印模化石。该组内的... 详细信息

微康奇虫(microconchids)是一种主要营水生固着生活的帚形动物,在奥陶纪至侏罗纪的地层中均有广泛记录。本文报道了产自贵州遵义市播州剖面及六盘水市六枝剖面下三叠统夜郎组泥质岩中保存的微康奇虫的钙质栖管化石及印模化石。该组内的微康奇虫化石数量丰富,保存精美,电镜下可观察到其壳体特有的平行纤维薄层状微晶结构。本文共鉴定出微康奇虫化石共2科2属4种,为该门类生物在华南早三叠世浅水碎屑岩中的首次报道。古生态上,微康奇虫群落呈现出低分异度和高丰度的特征,为早三叠世恶劣海洋环境中具有较强适应能力的典型生态灾难分子。

关键词：生物复苏古生态分析灾难分子夜郎组华南

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锶同位素地层学新方法探究

高校地质学报 2024年第3期30卷 253-268页

作者：蔡悦中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用国家重点实验室南京210008

锶同位素地层学(Strontium Isotope Stratigraphy,简称SIS)是建立海相沉积岩层年代模型的一种重要方法。该方法在油气勘探、古气候重建等领域有着广泛的应用。应用SIS的前提是:(1)全球海水锶同位素成分相对均一且随时间推移逐渐变化;(2... 详细信息

锶同位素地层学(Strontium Isotope Stratigraphy,简称SIS)是建立海相沉积岩层年代模型的一种重要方法。该方法在油气勘探、古气候重建等领域有着广泛的应用。应用SIS的前提是:(1)全球海水锶同位素成分相对均一且随时间推移逐渐变化;(2)样品的锶同位素代表样品形成时原始海水的成分。但是,后期成岩蚀变以及样品表面吸附的杂质会改变样品的锶同位素组成,从而造成无意义的SIS年龄。因此,样品选择与前处理至关重要。文章全面总结了已有的海相碳酸盐岩锶同位素地层学的测试方法,包括样品前处理和锶同位素测试。近年来,为了精准地提取古海洋成分信息,多项应用碳酸盐钕、铅和锂同位素的研究对样品前处理流程进行了深入的探讨。结合这些领域的新发展,作者全面地研究了一个具有独立年龄限制的采集于埃及苏黎世海湾浅海中新世沉积地层中的牡蛎化石样品,根据淋洗溶液中的元素含量变化,推荐一套新的碳酸盐样品前处理流程。文章同时也总结和比较了使用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子质谱(MC-ICPMS)测试的锶同位素的准确度和精度。尽管对于锶含量较高的样品,新一代MC-ICP-MS能够达到与老一代TIMS相似的精度,但是对于含量较低或者对精度要求较高的样品,TIMS仍然是SIS研究的首选。最后,作者对使用MC-ICP-MS开展锶同位素地层学提出一些建议。

关键词：锶同位素地层学分步淋洗热电离质谱仪(TIMS) 多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS) 海相碳酸盐岩样品前处理牡蛎化学成分