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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

西藏南部下鲁硅岩早白垩世欧特里夫期的放射虫化石

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微体古生物学报 2024年第2期41卷 142-160页

作者：吴浩若许波杨群中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院南京地质古生物研究所南京210008 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重点实验室南京210008

目前,早白垩世欧特里夫期尚无可世界广泛对比的放射虫带。但一些地区,特别是西特提斯地区,该时间段放射虫化石组合记录,已为其他地区欧特里夫期放射虫硅岩时代的厘定提供了可能。西藏南部日喀则地区的下鲁硅岩,已发现早侏罗世-白垩纪中... 详细信息

目前,早白垩世欧特里夫期尚无可世界广泛对比的放射虫带。但一些地区,特别是西特提斯地区,该时间段放射虫化石组合记录,已为其他地区欧特里夫期放射虫硅岩时代的厘定提供了可能。西藏南部日喀则地区的下鲁硅岩,已发现早侏罗世-白垩纪中期的多个放射虫带,标志着新特提斯东段一个长期存在的大洋盆地。建立下鲁硅岩的完整放射虫分带系统,对东特提斯广泛分布的硅质岩时代确定及地质演化历史的研究,都有重要意义,但包括欧特里夫期在内的一些时期的放射虫组合尚未发现。为寻找欧特里夫期化石记录,本文对日喀则地区下鲁硅岩的样品80-133重新研究,描述放射虫化石26属的41种,包括5个新种。其中,与下鲁硅岩瓦兰今期(标本80-141)化石组合的共同种仅有3个。而Alievium regulare(Wu et Li),Archaeodictyomitra coniforma Dumitrica,***(Mizutani),*** Dumitrica,Cryptamphorella crepida O’Dogherty,***(Aliev),Hemicryptocapsa capita Tan,Praeconosphaera sphaeroconus(Rüst),Pseudodictyomitra lanceloti Schaaf,Thanarla pacifica Nakaseko et Nishimura的存在,显示该组合可与西特提斯、阿曼、日本和西太平洋等地的欧特里夫期放射虫动物群对比,为下鲁硅岩该时期放射虫化石的首次报道。

关键词：放射虫下鲁硅岩欧特里夫期早白垩世西藏

准噶尔盆地玛页1井风城组生物标志化合物及其对古环境和生烃生物的指示

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地球化学 2024年第3期53卷 370-385页

作者：谢媛张华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重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

新疆准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷风城组是盆地内最重要的烃源岩之一,目前发现的周缘油田大多与这一套烃源岩有关。然而,玛湖凹陷风城组烃源岩的有机质大多被改造成无定形体,尤其是大量藻类原始生物结构都已被破坏而无法鉴定,导致其生烃生... 详细信息

新疆准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷风城组是盆地内最重要的烃源岩之一,目前发现的周缘油田大多与这一套烃源岩有关。然而,玛湖凹陷风城组烃源岩的有机质大多被改造成无定形体,尤其是大量藻类原始生物结构都已被破坏而无法鉴定,导致其生烃生物尚不明确。生物标志化合物可以为探索风城组烃源岩生烃生物及古环境背景提供一定的指示信息。本研究选取玛湖凹陷西北缘第一口对风城组全取心的玛页1井岩心利用气相色谱–质谱(GC-MS)技术,通过对正构烷烃、类异戊二烯烃、藿烷及甾烷等进行分析,探索风城组沉积时期的生物组成及古环境特征。结果表明,玛页1井风城组烃源岩碳优势指数(CPI)与奇偶优势(OEP)均在1附近,不具有明显奇偶优势;Ts/(Ts+Tm)、C_(29)20S/(20S+20R)甾烷及重排甾烷/规则甾烷等指示的成熟度略有不同,但总体处于低成熟–成熟阶段;遭受了低–中等程度的生物降解,各层段生物降解程度差异不明显;姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)值为0.44~0.82,呈现出明显的植烷优势;高伽马蜡烷丰度和Pr/n-C_(17)与Ph/n-C_(18)的关系,指示风城组沉积于具有明显水体分层且盐度较高的还原–强还原环境中。正构烷烃的碳数分布广,呈低碳数占优势的单峰型;三环萜烷丰富,藿烷以C_(29)和C_(30)为主,升藿烷呈C_(31)>C_(32)>C_(33)>C_(34)>C_(35)正常降序分布;C27~C_(29)规则甾烷呈现C_(28)和C_(29)占优势的特征;甾烷含量普遍高于藿烷含量;β-胡萝卜烷含量高,2-甲基藿烷指数低,说明生烃生物以耐盐藻类为主。

关键词：玛湖凹陷玛页1井风城组饱和烃生物标志化合物

厚脉栉羊齿Pecopteris lativenosa Halle emend. Li et al.的羽叶复原

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古生物学报 2024年

作者：吴怡菲李丹丹孙文俊张宜王军古生物学与油气地层应用重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所自然资源部东北亚古生物演化重点实验室中国科学院大学沈阳师范大学古生物学院

厚脉栉羊齿(Pecopteris lativenosa Halle emend. Li et al.)自1927年建立以来，在华北晚古生代陆相地层中多有报道，但皆为不完整的营养羽片，且形态差异较大，导致其鉴定较为混乱。本文依据内蒙古乌达煤田太原组火山凝灰岩植物群... 详细信息

厚脉栉羊齿(Pecopteris lativenosa Halle emend. Li et al.)自1927年建立以来，在华北晚古生代陆相地层中多有报道，但皆为不完整的营养羽片，且形态差异较大，导致其鉴定较为混乱。本文依据内蒙古乌达煤田太原组火山凝灰岩植物群(即二叠纪“植物庞贝”)中大量较为完整的厚脉栉羊齿标本，探讨其羽状复叶的完整形态; 在前人研究的基础上将该种末次羽片形态分为UP3、UP7、UP2和UP1共4种类型，末二次羽片分为PP1、PP2、PP3、PP4、PP5和PP6共6种类型。对厚脉栉羊齿的三次羽状复叶进行了复原，修订了各级羽片的鉴定依据，并补充了变态叶和茎干等相关信息。与该种的模式标本进行对比，推测模式标本中各羽片类型可能代表了复叶末三级轴顶部的PP2型和PP3型末二次羽片，为厚脉栉羊齿的鉴定提供了依据。

关键词：厚脉栉羊齿羽片复原变态叶茎干早二叠世乌达

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贵州赫章早泥盆世植物化石的新材料

古生物学报 2024年

作者：汪瑶刘炳材白姣徐洪河曲阜师范大学地理与旅游学院古生物学与油气地层应用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

早泥盆世是陆生维管植物演化与多样性分异的重要时期，该时期植物群在澳大利亚、加拿大、英国及我国的华南等地均有广泛分布。本文基于华南板块贵州赫章下泥盆统丹林组采集的植物化石新材料，识别出了Zosterophyllum sp.和1种未知茎轴... 详细信息

早泥盆世是陆生维管植物演化与多样性分异的重要时期，该时期植物群在澳大利亚、加拿大、英国及我国的华南等地均有广泛分布。本文基于华南板块贵州赫章下泥盆统丹林组采集的植物化石新材料，识别出了Zosterophyllum sp.和1种未知茎轴及1种具刺植物。新发现的化石标本丰富了赫章早泥盆世植物群的面貌，进一步证实了工蕨纲植物在华南早泥盆世植物群中的优势地位。综合本文与之前对于赫章早泥盆世植物产地的研究结果，并与全球早泥盆世相关典型植物群对比发现，该植物群拥有的Demersatheca contigua (Li et Cai) Li et Edwards在华南多地均有产出记录，而Zosterophyllum Penhallow为世界广布性的属。另外，新发现的具刺植物在华南早泥盆世植物中较为罕见，可能与华南泥盆纪植物群的独特性有关，其古生物学特征与古生态学意义有待进一步研究。

关键词：贵州早泥盆世丹林组工蕨属古植物学

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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

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

笔石标本由于保存状态等因素，很多始端发育型式和微观形态尚未完全认识。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，但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

笔石标本由于保存状态等因素，很多始端发育型式和微观形态尚未完全认识。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，但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用特定的溶解方法分离出来，但经常因破损、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可广泛适用于从其它类似岩性样品获取孤立标本，通过选样品、放样品、酸处理、除杂质等实验流程，本研究在溶液中分离出孤立笔石标本后使用发烟硝酸对标本进行改性，可以较好避免易断裂标本在带离溶液、转移容器和微观试验分析时发生碎裂，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，并在此基础上使用双束电镜对其开展微纳结构实验分析新探索。微纳结构实验分析展现了背曲笔石属(Campograptus)的胞管新形态细节、体壁微纳结构以及内部空隙分布，在背曲笔石属(Campograptus)中首次观察到胞管口部具有半圆形、唇片状的口檐(thecal apertural lobe)，并在胞管的口部侧上方发育成对的、粗短的口刺(thecal apertural spine)，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(Campograptus)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

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

新疆西准噶尔晚泥盆世法门期的苔藓虫动物群及其形态特异性和古环境意义

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古生物学报 2024年第1期63卷 41-53页

作者：托洛孔尼科娃·卓娅孙语聪宋俊俊库班国立大学俄罗斯克拉斯诺达尔350040 喀山联邦大学俄罗斯喀山420008 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重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

本文重新研究了产自新疆西准噶尔晚泥盆世法门期洪古勒楞组和铁列克提组的苔藓虫动物群,重点关注其形态学特征和古生态学意义。该苔藓虫动物群由隐口目(Cryptostomata)、窗格苔藓虫目(Fenestrata),变口目(Trepostomata)和泡孔目(Cystopo... 详细信息

本文重新研究了产自新疆西准噶尔晚泥盆世法门期洪古勒楞组和铁列克提组的苔藓虫动物群,重点关注其形态学特征和古生态学意义。该苔藓虫动物群由隐口目(Cryptostomata)、窗格苔藓虫目(Fenestrata),变口目(Trepostomata)和泡孔目(Cystoporata)组成。优势类群隐口目苔藓虫是具有中轴或中板的细枝状和双叶状群体。它们的虫室具有加厚的外区体壁,弯曲强烈的自虫室,数量众多的大虫室(metazooecia)或隐蔽虫室(tectizooecia),以及径向刺突和/或棘状刺突。多样化的异虫室、刺突、自虫室等结构,以及不同生长环境中的不同生态组合是新疆西准噶尔法门期苔藓虫成功演化的基础。洪古勒楞组下段和铁列克提组下部的苔藓虫动物群可以划分为三类生态组合(即:No. 1, No. 2和No. 3),代表前滨—近岸—远岸的沉积环境。其中,近岸环境的枝状—双叶状—网状苔藓虫组合的属种丰度、分异度最高。

关键词：苔藓虫刺突异虫室古生态泥盆纪西准噶尔

湖北宜昌埃迪卡拉系陡山沱组下部重晶石结核的形成过程和环境

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沉积学报 2024年

作者：宋晨冉关成国王伟胡永亮赵向东欧阳晴周传明中国科学院南京地质古生物研究所古生物学和油气地层应用重点实验室中国科学院大学南京学院中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室中国科学院大学

【目的】埃迪卡拉纪早期的海洋环境状态一直是研究热点。通过分析陡山沱组下部重晶石结核的形成过程，来恢复埃迪卡拉纪早期的古海洋环境的氧化还原界面变化情况。【方法】通过沉积学、岩石矿物学分析，详细分析扬子板块北部金瓜墩剖面... 详细信息

【目的】埃迪卡拉纪早期的海洋环境状态一直是研究热点。通过分析陡山沱组下部重晶石结核的形成过程，来恢复埃迪卡拉纪早期的古海洋环境的氧化还原界面变化情况。【方法】通过沉积学、岩石矿物学分析，详细分析扬子板块北部金瓜墩剖面陡山沱组下部重晶石结核的形成过程，以此来推断其沉积环境。【结果】围岩层理围绕结核展布，显示结核形成于早期埋藏阶段。结核主要由重晶石、石英和黄铁矿组成，矿物分布具空间差异，核部以黄铁矿为主，核部外围则以重晶石为主。大部分重晶石结核核心部位发育自形/半自形黄铁矿聚合体和石英矿物；核心向外缘方向发育放射状交织生长的重晶石与石英矿物聚合体。研究认为重晶石结核矿物分布的不均一性反映了结核形成时环境条件的变化：结核核部的黄铁矿、石英形成于硫酸盐还原带；之后结核生长位置过渡到硫酸盐—甲烷过渡带，产甲烷带有机质分解过程释放的钡离子向上迁移，在硫酸盐—甲烷过渡带上部与硫酸根离子反应生成重晶石沉积。【结论】重晶石结核的形成具有阶段性。随着硫酸根浓度的升高，埃迪卡拉纪早期海洋中硫酸盐还原界面可能已经下降到水岩界面附近的沉积物中，部分甲烷在硫酸盐—甲烷过渡带被氧化，从而减少了它们向大气中的排放。

关键词：扬子板块埃迪卡拉纪陡山沱组重晶石结核