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希夏邦马峰地区三趾马化石对古高度和古环境重建的厘定

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岩石学报 2024年第5期40卷 1394-1405页

作者：邓涛张兆群倪喜军孙博阳中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原... 详细信息

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原隆升过程研究起到了非常重要的作用。本文研究了采集自希夏邦马峰地区吉隆盆地的三趾马新材料,其形态特征包括:门齿唇侧无纵沟;上颊齿原尖圆、小,无次尖收缩,褶皱较弱;下颊齿双叶近圆形,双叶谷浅,宽U形,外中谷在前臼齿中浅。这些特征与原来在吉隆盆地发现的福氏三趾马(Hipparion forstenae)的鉴定特征完全一致。自三趾马在晚中新世初期从北美迁入旧大陆以后,在众多的地点都有非常繁盛的三趾马动物群分布,其中的三趾马通常有多个种共存。然而,青藏高原腹地目前已知的三趾马动物群中均只有一种三趾马存在,这种现象非常罕见。在现代青藏高原,物种数量会随着海拔升高而发生变化,在中等海拔地段物种丰富度最高,在2500m以上的高海拔地区显著下降。本文通过高原腹地与泛第三极地区的青藏高原南缘、北缘、以东及以西区域三趾马物种多样性的比较,结果表明这一现象是青藏高原在新近纪时期的强烈隆升导致的特殊地形与气候环境所致。

关键词：青藏高原三趾马新近纪古高度古环境

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新生代特提斯海峡关闭过程及其圈层耦合效应

科学通报 2024年第2期69卷 184-199页

作者：孙继敏沙金庚王世骐中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院南京地质与古生物研究所南京210008 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044

新生代是地球历史上岩石圈、水圈、大气圈、生物圈发生宏观巨变的重要地质时期,包括了冈瓦纳大陆的快速裂解、海峡的开启与闭合、海洋与大气环流的重组、温室到冰室的气候转型以及动植物的快速演替,因而是开展圈层耦合研究的关键地质时... 详细信息

新生代是地球历史上岩石圈、水圈、大气圈、生物圈发生宏观巨变的重要地质时期,包括了冈瓦纳大陆的快速裂解、海峡的开启与闭合、海洋与大气环流的重组、温室到冰室的气候转型以及动植物的快速演替,因而是开展圈层耦合研究的关键地质时期.本文以特提斯海峡为例,从地球系统科学角度,阐述特提斯海峡的闭合过程、时间及其对生物圈、海洋环流、大气圈的链式影响和反馈.核心思想如下:特提斯海峡自渐新世至中-中新世晚期(34∼12.8 Ma)历经了阶段性的演化过程,渐新世时期的特提斯海峡很好地连通了低纬度的印度洋-古地中海-大西洋;早中新世时(21∼19 Ma),伴随着非洲-阿拉伯板块与欧亚大陆的汇聚,海峡的连通能力下降了90%;中-中新世气候适宜期(17∼15 Ma)以海岸潟湖相为主、夹浅海相环境;15∼12.8 Ma期间演化为陆相环境为主、夹短暂的周期性海侵,且具有10万年的准周期;12.8 Ma之后,海峡永久关闭.特提斯海峡的闭合过程对生物圈产生了显著影响,伴随海峡的逐渐闭合,海洋无脊椎动物的腹足类、棘皮类,逐渐从特提斯海向印度洋、西太平洋迁移.对哺乳动物而言,尽管早中新世已经有零星的哺乳动物在非洲-阿拉伯与欧亚大陆之间迁徙,但真正大规模的哺乳动物双向迁徙主要发生在18∼17 Ma之后.此时,以海岸潟湖相为主的海峡已不足以构成善于利用迁徙路径的哺乳动物的地理屏障,表现为非洲的灵长类、长鼻类、蹄兔类等向欧亚大陆迁徙.而欧亚大陆的食肉类、犀类、猪类、反刍类、啮齿类等向非洲-阿拉伯迁徙.特提斯海峡的关闭对海洋环流也有重要影响,主要表现为特提斯海峡的关闭减少了来自低纬的温暖、高盐海水向大西洋及印度洋南部的注入,由此降低了低纬的热量向南半球高纬的径向输送,在一定程度上加强了东南极冰盖的扩张及南极的变冷.特提斯海的退缩以及特提斯海峡在13 Ma左右的永久关闭,也深刻影响到南亚季风环流,表现为索马里急流和南亚季风的加强.

关键词：阿拉伯与欧亚大陆汇聚特提斯海峡闭合海陆分布地球圈层相互作用环境效应

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新疆哈密恐龙骨骼化石风化原因分析

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1106-1111页

作者：韩向娜代黎洋蒋顺兴汪筱林北京科技大学科技史与文化遗产研究院北京100083 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所脊椎动物演化与人类起源重点实验室北京100044 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

新疆早白垩世哈密翼龙动物群中恐龙化石的发现,增加了动物群的多样性,也为恐龙的系统演化提供了新的信息,具有重要的科学意义。然而,哈密恐龙化石在脱离原始埋藏环境在异地保存时,由于保存环境的改变,化石出现严重的风化现象。为了使哈... 详细信息

新疆早白垩世哈密翼龙动物群中恐龙化石的发现,增加了动物群的多样性,也为恐龙的系统演化提供了新的信息,具有重要的科学意义。然而,哈密恐龙化石在脱离原始埋藏环境在异地保存时,由于保存环境的改变,化石出现严重的风化现象。为了使哈密恐龙化石能够得到更好的保存、研究和展陈,采用多种分析技术方法,对产生明显风化现象的哈密恐龙骨骼化石进行检测,分析导致化石风化破碎的原因。X射线衍射(XRD)结果显示,哈密恐龙骨骼化石风化严重区域是骨松质部分,其主要矿物成分为石英和方解石,含有较少磷灰石、长石和黏土矿物等。其中石英和长石是充填骨松质孔隙中的外来碎屑颗粒,方解石是后期成岩或化石风化过程中形成的胶结物,而少量的磷灰石则主要来自骨骼。离子色谱(IC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)以及扫描电子显微镜能谱仪(SEM-EDS)的结果表明,哈密恐龙骨骼化石风化区域的可溶盐以NaCl、CaCl_(2)和Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O为主,以及少量CaSO 4,可溶盐含量高达2.63%,初步判断高可溶盐含量是造成化石出现严重风化现象的主要原因。压汞(MIP)测试结果表明,哈密恐龙骨骼化石风化区域的孔隙率为21.2722%,与未风化区域16.4206%的孔隙率相比显著增大。另外,恐龙骨骼化石风化区域存在两种孔径分布的孔隙,尺寸分别为0.005~0.04和17.3~283.2μm,相较于未风化区域,风化区域产生较多微裂隙,大孔径孔隙数量急剧增多。结论认为化石中含有大量以CaCl_(2)和Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O为代表的潮解盐,易受北京四季温湿度变化的影响,潮解盐具有巨大破坏作用,从而使哈密恐龙骨骼化石风化区域孔隙率升高,孔隙增大,并且其内部充填物结构酥松且不均一,最终导致哈密恐龙骨骼化石酥粉破碎。该研究工作对哈密恐龙化石的异地保存及保护具有一定的科学指导意义。

关键词：哈密翼龙动物群恐龙骨骼化石风化机理潮解盐新疆哈密

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中更新世晚期许家窑人化石的研究进展

人类学学报 2024年第1期43卷 5-18页

作者：吴秀杰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古脊椎动物与古人类研究所北京100044

许家窑人类化石在1976-1979年发现于泥河湾盆地北部许家窑遗址(又名许家窑-侯家窑遗址)的74703地点。化石包括1件儿童左侧上颌骨、3颗游离臼齿、2块枕骨、1件上颌支残段和13块顶骨碎片,代表约16个个体,生存于中更新世晚期。对于许家窑... 详细信息

许家窑人类化石在1976-1979年发现于泥河湾盆地北部许家窑遗址(又名许家窑-侯家窑遗址)的74703地点。化石包括1件儿童左侧上颌骨、3颗游离臼齿、2块枕骨、1件上颌支残段和13块顶骨碎片,代表约16个个体,生存于中更新世晚期。对于许家窑人的演化地位,长期以来学者们一直持有不同观点,分别将其归入直立人、尼安德特人、早期智人或者未知人群。最新研究显示:许家窑人的牙齿、头盖骨和下颌骨的形态都具有原始与进步混合的特征;许家窑个体呈现有罕见的先天巨顶孔缺陷遗传疾病、暴力冲突产生的创伤愈合痕迹、因营养缺乏导致的牙齿釉质发育不良及适应潜水环境产生有耳圆枕结构;许家窑人的颅容量为1700 mL以上,其上颌骨内鼻底、颞骨内耳迷路和枕圆枕的形态类似尼安德特人,牙齿生长发育模式接近现代人。许家窑人特殊的形态特征,特别是低而宽的头盖部和巨大的颅容量,与许昌人头骨形态相近,二者可能代表中更新世晚期-晚更新世早期东亚境内生存的一种新型古老型人类——巨颅人,可能是欧洲先驱人或者尼安德特人的祖先向东亚扩散,与东亚直立人杂交的后代。

关键词：许家窑人类化石中更新世晚期东亚巨颅人

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黑龙江省小南山遗址受热历史的考古磁学证据

地球物理学报 2024年第2期67卷 600-614页

作者：曾智鹏李有骞杨石霞蔡书慧中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 黑龙江省文物考古研究所哈尔滨150008 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北京100044

考古磁学技术为考古遗址的受热历史研究提供了重要的定性/定量分析方法.黑龙江省东北部的小南山是中国东北地区重要的史前遗址之一,该遗址记录的最早人类活动可以追溯到更新世末期.遗址揭露了距今约16 ka以来序列性的人类生活遗物及遗迹... 详细信息

考古磁学技术为考古遗址的受热历史研究提供了重要的定性/定量分析方法.黑龙江省东北部的小南山是中国东北地区重要的史前遗址之一,该遗址记录的最早人类活动可以追溯到更新世末期.遗址揭露了距今约16 ka以来序列性的人类生活遗物及遗迹,包括大量的石制品和少量的陶片,以及与当时人类生活方式相关的疑似用火遗迹.本文对小南山遗址内疑似用火区及周边的散土样品进行了一系列岩石磁学测试,包括低频磁化率、逐步磁化率随温度变化曲线(χ-T)、磁滞回线、等温剩磁获得曲线、反向场退磁曲线和一阶反转曲线(FORC)等,旨在通过磁学指标为遗址受热温度、受热范围等信息提供定量化证据.实验结果显示,采样区域内两处疑似用火区(ZB、ZC)磁化率普遍偏高、逐步χ-T曲线在400~600℃之间表现出较好的热稳定性、饱和等温剩磁偏强、FORC信号偏强;而表层烧土被清理后的疑似用火区(ZA)和非疑似用火区磁化率普遍偏低、逐步χ-T曲线显示样品在加热过程中逐渐发生热变化、饱和等温剩磁和FORC信号偏弱.这些磁学特征意味着ZB、ZC两处疑似用火区曾受过加热烘烤,而从ZA采集到的样品和疑似用火区外的样品则可能没有受热.逐步χ-T曲线结果显示疑似用火区高磁化率样品在400~600℃之间表现出较好的热稳定性,而当温度达到700℃时则发生明显的热转化,指示样品历史最高受热温度应该在600~700℃之间.

关键词：黑龙江小南山遗址受热历史分析考古磁学岩石磁学

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山东莱阳恐龙蛋研究新进展

吉林大学学报（地球科学版） 2024年第1期54卷 38-45页

作者：王强汪筱林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北京100044 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

本文简单回顾了山东莱阳恐龙蛋化石群的发现与研究历史,结合近年来在莱阳的新发现和恐龙蛋研究进展,莱阳恐龙蛋化石群的组成由之前的4科5属11种,修订为6科10属12种,另有1科未定和1个存疑种。将与其他地区恐龙蛋化石组合相比,莱阳恐龙蛋... 详细信息

本文简单回顾了山东莱阳恐龙蛋化石群的发现与研究历史,结合近年来在莱阳的新发现和恐龙蛋研究进展,莱阳恐龙蛋化石群的组成由之前的4科5属11种,修订为6科10属12种,另有1科未定和1个存疑种。将与其他地区恐龙蛋化石组合相比,莱阳恐龙蛋化石群的恐龙蛋类型多样、组合特征明显,是晚白垩世恐龙蛋组合的典型代表,这一组合也很好地反映了晚白垩世胶莱盆地王氏群较高的恐龙多样性。对山东莱阳恐龙蛋进行深入研究,将为进一步探讨晚白垩世莱阳的古地理和古环境等提供详实的古生物学证据。

关键词：恐龙蛋恐龙蛋化石群王氏群晚白垩世莱阳

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云南现代山火炭屑形态分析及其环境意义

第四纪研究 2024年第1期44卷 214-225页

作者：张淑荣沈慧李小强纪明中国科学院大学古脊椎动物与古人类研究所脊椎动物演化与人类起源重点实验室北京100044 中国科学院大学北京100049 玉溪师范学院云南玉溪653100

作为地表生态系统的重要影响因子,火在全球植被环境变迁、气候变化、以及人类演化方面发挥着重要作用。在当今全球极端火灾不断加剧的背景下,基于炭屑指标重建火的演化历史及其驱动机制,是各国政府以及科学界重点关注的科学问题。文章... 详细信息

作为地表生态系统的重要影响因子,火在全球植被环境变迁、气候变化、以及人类演化方面发挥着重要作用。在当今全球极端火灾不断加剧的背景下,基于炭屑指标重建火的演化历史及其驱动机制,是各国政府以及科学界重点关注的科学问题。文章基于对云南现代自然山火炭屑进行形态测量分析,揭示了不同植物燃料来源的炭屑粒径差异,避免了室内模拟实验的不确定性。研究选取了云南松林与细叶芒草丛进行对比分析,结果表明两种植被类型燃烧产生的炭屑形态差异较为明显。以云南松木本植物为燃料来源的炭屑形态多为方形、近圆形等,边缘较平整,而细叶芒草本植物炭屑形态多为细长形、长条形,边缘不规则。此外,云南松林炭屑的平均长度、宽度分别是25μm和17μm,面积为326μm~2,而细叶芒草丛炭屑的平均长度、宽度分别为11μm和8μm,面积为74μm~2。值得注意的是,二者长宽比分布范围接近,均集中在1.0~2.5之间,表明炭屑长宽比并不是区分燃料类型的有效指标。经过后期埋藏作用以后,炭屑粒径明显缩小,其长度、宽度以及面积均发生降低,而长宽比则相对保持稳定。综合自然野火背景下不同植物炭屑现代过程研究,在未来基于炭屑指标判断燃料来源时,应当全面考虑不同参数的指示意义,从而系统揭示自然野火与植被环境之间的相互关系。

关键词：自然野火炭屑形态草本木本

节甲鱼类(有颌脊椎动物干群)系统发育多样性的衰落与泥盆纪重大环境-生物事件耦合

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古脊椎动物学报（中英文） 2024年第1期62卷 1-12页

作者：薛钦元余逸伦潘照晖朱幼安朱敏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北京100044 中国科学院大学北京100049

节甲鱼类是盾皮鱼类(具颌的有颌类干群)中多样性最高的类群,以占据较高营养级而著称,特别是在它们演化历史的后期。尽管节甲鱼类的化石记录相对完整,但以往对节甲鱼类多样性的研究主要基于统计每个地质历史阶段的分类单元数量(原始多样... 详细信息

节甲鱼类是盾皮鱼类(具颌的有颌类干群)中多样性最高的类群,以占据较高营养级而著称,特别是在它们演化历史的后期。尽管节甲鱼类的化石记录相对完整,但以往对节甲鱼类多样性的研究主要基于统计每个地质历史阶段的分类单元数量(原始多样性),其结果与泥盆纪重大环境-生物事件耦合程度较差。本文建立了一个新的包括219个属、450个种的详尽的节甲鱼类数据集,并根据之前许多系统发育研究结果,将其中大部分属种整合置入一个人工超树中,以进行系统发育多样性分析。分析结果表明,考虑幽灵支系的存在之后,节甲鱼类系统发育多样性的变化曲线与原始多样性曲线截然不同。节甲鱼类系统发育多样性呈现出典型的早期爆发的模式,在早泥盆世(洛赫考夫期-布拉格期界线)达到峰值,随后伴随一系列事件发生下降。在前4个事件的附近,节甲鱼类的系统发育多样性都只经历微弱的下降,总体维持在较高的水平;而在后3个事件,特别是弗拉期-法门期界线和泥盆纪-石炭纪界线两大事件发生时间附近发生急剧下降,并且直到该类群在泥盆纪末完全灭绝之前,都未出现恢复迹象。而节甲鱼类的原始多样性除了在弗拉期-法门期事件的时间出现下降,在所有其他事件中下降都不明显。

关键词：泥盆纪盾皮鱼类节甲鱼类分类多样性系统发育多样性生物事件

间型三棱齿象(Trilophodon connexus Hopwood,1935)属于豕棱齿象类而非嵌齿象

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古脊椎动物学报（中英文） 2024年第1期62卷 33-46页

作者：李春晓陈津王世骐中国科学院大学北京100049 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北京100044

间型三棱齿象(Trilophodon connexus Hopwood,1935)长期以来被认为是中国嵌齿象属(Gomphotherium)的一个代表种。然而,由于其下颌联合部与下门齿的形态未知,这一归入存疑。重新研究了来自新疆准噶尔盆地北缘乌伦古河地区哈拉玛盖组的一... 详细信息

间型三棱齿象(Trilophodon connexus Hopwood,1935)长期以来被认为是中国嵌齿象属(Gomphotherium)的一个代表种。然而,由于其下颌联合部与下门齿的形态未知,这一归入存疑。重新研究了来自新疆准噶尔盆地北缘乌伦古河地区哈拉玛盖组的一件此前归为陕西嵌齿象相似种(Gomphotherium ***)的下颌。该下颌联合部伸长,呈深槽状,下门齿缺失,因此确定可归入豕棱齿象科(Choerolophodontidae)。进一步将间型三棱齿象的正型标本与其相比较,两者颊齿的关键特征完全一致,包括:高度丘型化,m3伸长,具有四脊,上下颊齿第二脊“人字型”(chevron)很弱,第二脊中附锥与前中心小尖不愈合,釉质褶皱、齿谷中小锥及白垩质发育弱或缺失。因此,间型三棱齿象事实上是一种豕棱齿象类而非嵌齿象。综上所述,暂将其改定为间型“豕棱齿象”(“Choerolophodon”connexus(Hopwood,1935))。同时,以上特征与北美的索普颌门齿象(Gnathabelodon thorpei)比较接近。此外,在颌门齿象属和间型“豕棱齿象”中,颊齿第二脊呈“人字型”,釉质褶皱、齿谷中小锥及白垩质发育强这些典型的豕棱齿象属(Choerolophodon)的特征较弱甚至缺失,但m3齿脊数变多,这表明颌门齿象属可能起源于东亚的间型“豕棱齿象”。

关键词：中新世嵌齿象颌门齿象豕棱齿象长鼻类