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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

桂东云开地区上奥陶统兰瓮组腕足动物群特征与对比

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地球科学 2024年第9期49卷 3228-3240页

作者：吴琛牛志军何垚砚张雨晨曾庆銮柯学胡昆王志宏李出安中国地质大学地质调查研究院古生物与地质环境演化湖北省重点实验室中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 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广东省地质调查院广东省海洋地质调查院

华南记录了从新元古代至早古生代多期次与超大陆聚合、裂解相关的重大地质事件，然而对于组成华南的两大块体之一的华夏地块目前尚未很好解决最基本的地层序列划分与对比，进而导致其大地构造属性及其与超大陆聚散等关系存在较大争议，... 详细信息

华南记录了从新元古代至早古生代多期次与超大陆聚合、裂解相关的重大地质事件，然而对于组成华南的两大块体之一的华夏地块目前尚未很好解决最基本的地层序列划分与对比，进而导致其大地构造属性及其与超大陆聚散等关系存在较大争议，因而作为划分时代与对比最直接的地质证据——生物化石对华夏地块研究显得极其重要.本文报道了产于广西岑溪地区上奥陶统兰瓮组三段的腕足类化石，初步鉴定计有13属13种，以Christiania和Dedzetina两属数量最为丰富.动物群总体表现出个体小、壳体薄、丰度高、分异度中等，且以扭月贝类和正形贝类占绝对优势的特点，与区域上非典型叶月贝动物群具有一定的相似性.化石产出于泥岩、粉砂质泥岩中，推测该动物群栖居于以BA4为主体的底域生态位.经腕足类区域对比，确定赋存层位地质时代为晚奥陶世凯迪中-晚期，为研究区上奥陶统的划分对比以及华南古地理重建增添了古生物学证据.

关键词：云开地区晚奥陶世腕足类兰瓮组华夏地块地层学

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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

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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

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华南石炭纪中期白云岩地层分布及其形成模式

地质学报 2024年第2期98卷 346-362页

作者：宋英凡王向东李莹史宇坤胡科毅黄兴盛青怡要乐内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室关键地球物质循环前沿科学中心南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 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

石炭纪是地质演化历史上重要的时期,发生了全球规模的海西造山运动,晚古生代大冰期(LPIA)达到峰值,全球海平面频繁波动,导致古气候和古环境的剧烈变化。在华南,石炭纪中期,浅水碳酸盐岩台地相区广泛发育一套白云岩沉积。本文系统总结华... 详细信息

石炭纪是地质演化历史上重要的时期,发生了全球规模的海西造山运动,晚古生代大冰期(LPIA)达到峰值,全球海平面频繁波动,导致古气候和古环境的剧烈变化。在华南,石炭纪中期,浅水碳酸盐岩台地相区广泛发育一套白云岩沉积。本文系统总结华南3个主要碳酸盐台地内白云岩的厚度及时代,识别出白云岩时空分布的差异性。结合石炭纪中期全球气候环境特征,认为冰期兴盛引发了全球海平面下降,导致华南各沉积盆地形成利于白云岩化的环境,白云岩得以发育。而白云岩时空分布的差异性可能与各沉积盆地独特的构造演化以及不同成岩模式有关。中下扬子碳酸盐岩台地白云岩的形成模式主要为萨勃哈模式和成岩早期浅埋藏的渗透回流模式,形成相对较薄的白云岩沉积;中南部和西南部碳酸盐岩台地白云岩的形成模式为渗透回流模式,成岩规模较大,沉积较厚。

关键词：石炭纪中期白云岩时空分布古环境白云岩化模式

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

广西运动在华南板块北缘的构造响应：来自生物地层学方面的证据

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地球科学 2024年第9期49卷 3199-3211页

作者：王欣高晓峰查显锋中国地质调查局西安地质调查中心造山带地质研究中心自然资源部中志留统底界层型剖面-陕西紫阳野外科学观测基地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

广西运动的构造作用范围是否涵盖华南板块北缘尚存在不同认识，并成为了制约相关构造动力学机制研究的瓶颈.此次研究聚焦北大巴山地区，以精确的笔石生物地层序列为标尺，同时综合岩石学特征认为，广西运动在华南板块北缘存在构造-沉积... 详细信息

广西运动的构造作用范围是否涵盖华南板块北缘尚存在不同认识，并成为了制约相关构造动力学机制研究的瓶颈.此次研究聚焦北大巴山地区，以精确的笔石生物地层序列为标尺，同时综合岩石学特征认为，广西运动在华南板块北缘存在构造-沉积响应，其构造启动时间为志留系特列奇阶Spirograptus turriculatus笔石带所代表的时限(～435Ma)，与“扬子上升”第一幕的时限基本一致.在华南板块北缘，广西运动在特列奇阶Oktavites spiralis-Cyrtograptus lapworthi笔石带所涵盖的时间范围内第一次到达构造活动峰值(～433Ma)，期间还伴随着大规模的岩浆活动.本研究进一步扩大了广西运动的构造作用范围，同时也为相关的构造发生模式和动力学机制研究提供了更多的思路和参考，即华南与华北碰撞的远程效应可能是广西运动重要的构造驱动力之一.

关键词：广西运动华南板块北缘构造响应地层学志留纪沉积学

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青藏高原及其周边寒武纪综合地层、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 968-991页

作者：孙智新孙郎赵方臣潘兵 Malik Muhammad Saud Sajid KHAN Shehryar AHMED 杨传苗兰云殷宗军李国祥朱茂炎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 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

青藏高原及其周边地区具有漫长且复杂的构造演化历史.印度北部、拉萨、羌塘、柴达木、中祁连等大小不同的克拉通和地块,以及位于它们之间的造山带构成了青藏高原的主体.寒武纪时期,这些克拉通和地块大多位于冈瓦纳大陆的西北缘,并以发... 详细信息

青藏高原及其周边地区具有漫长且复杂的构造演化历史.印度北部、拉萨、羌塘、柴达木、中祁连等大小不同的克拉通和地块,以及位于它们之间的造山带构成了青藏高原的主体.寒武纪时期,这些克拉通和地块大多位于冈瓦纳大陆的西北缘,并以发育与原特提斯洋有关的复杂岩浆-构造运动而与周边的阿拉伯、中伊朗、阿富汗、塔里木、阿拉善、华北、华南和滇缅马等构造单元相关联.从地层记录上看,这一时期区域内的大部分稳定陆块上发育了由陆源碎屑岩和碳酸盐岩组成的浅水陆棚沉积,其中包含面貌相近的典型浅水相三叶虫组合.而在原特提斯洋中的祁连构造带,寒武系则是一套在大洋扩张环境下形成的、以中基性火山岩和硅质岩为主的复杂地层序列,其中包含的碳酸盐岩含有斜坡相三叶虫组合.本文在广泛文献调研的基础上,结合第二次青藏高原综合科学考察中的野外观察及新获得的化石证据,对青藏高原及其周边地区不同构造单元上寒武纪地层发育的总体特征进行了概述.在此基础上,利用可获得的生物地层学和同位素年代学等资料,总结了不同构造单元上寒武纪地层的划分和年代地层对比,编制了岩石和生物地层的综合对比表.此外,从生物古地理的角度,简要讨论了寒武纪研究区内主要构造单元的古地理相关性,以及与原特提斯构造带演变有关的问题.

关键词：青藏高原寒武系地层古地理生物群冈瓦纳大陆原特提斯洋

豫西济源盆地中—上三叠统谭庄组幻蝉类的首次发现及其地层学意义(英文)

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古生物学报 2024年

作者：张前旗杜旭恒赵显烨张海春沈阳师范大学古生物学院自然资源部东北亚古生物演化重点实验室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考古学、环境变化和地球化学(AMGC)研究团队，布鲁塞尔自由大学

本文根据一枚产自华中地区豫西济源盆地谭庄组上段的昆虫化石标本建立1新属新种——济源三叠幻蝉(Triasomaguviopsis jiyuanensis Zhang Q. et Zhang H. gen. et sp. nov.)，归入原蝉总科幻蝉科(半翅目，蝉亚目)。本新类群以盖翅较小... 详细信息

本文根据一枚产自华中地区豫西济源盆地谭庄组上段的昆虫化石标本建立1新属新种——济源三叠幻蝉(Triasomaguviopsis jiyuanensis Zhang Q. et Zhang H. gen. et sp. nov.)，归入原蝉总科幻蝉科(半翅目，蝉亚目)。本新类群以盖翅较小且具瘤、ScP+RA在盖翅中部初次分支、MP脉三分支且初次分支水平处晚于ScP+RA脉、CuA脉弯曲无分支为特征。幻蝉科的古地理分布范围扩展至济源盆地，该科分异度增加并具备生物地层对比潜力。谭庄组的昆虫化石可归入鄂尔多斯盆地的“铜川昆虫群”，并且“铜川昆虫群”与吉尔吉斯斯坦的“Madygen昆虫群”关系密切。

关键词： Triasomaguviopsis jiyuanensis gen. et sp. nov. 谭庄组中—晚三叠世鄂尔多斯盆地华中