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湖北宜昌埃迪卡拉系陡山沱组下部无机碳同位素再研究:探寻碳酸盐岩碳同位素组成的原始海水信号

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地质学报 2024年第3期98卷 712-724页

作者：关成国王伟周传明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江苏南京210008 中国科学院大学南京学院江苏南京211135

湖北宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组记录了多次显著的无机碳同位素(δ^(13)C_(carb))波动事件,它们可以在华南乃至全球范围内进行广泛对比。然而,在一些特定剖面中,陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩记录了δ^(13)C_(carb)极负值(<-30‰,VPDB),以... 详细信息

湖北宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组记录了多次显著的无机碳同位素(δ^(13)C_(carb))波动事件,它们可以在华南乃至全球范围内进行广泛对比。然而,在一些特定剖面中,陡山沱组底部盖帽碳酸盐岩记录了δ^(13)C_(carb)极负值(地层中δ^(13)C_(carb)在正负值之间频繁波动的现象。一般认为,成岩作用中形成的碳酸盐矿物导致了这些分布不规律的δ^(13)C_(carb)波动,并对利用碳酸盐岩全岩无机碳同位素(δ^(13)C_(bulk))数据进行古海洋碳同位素组成恢复的可靠性造成了干扰。为了评估成岩作用对δ^(13)C_(bulk)的影响,本文利用宜昌雾河地区埃迪卡拉系的一口钻井岩芯,对陡山沱组下部地层进行了详细的岩石学观察和碳同位素分析。研究结果表明,陡山沱组下部的碳酸盐岩中存在形成于成岩过程中的方解石矿物,而碳酸盐岩中的白云石组分并未遭受严重的后期成岩作用改造,白云石组分的碳同位素(δ^(13)C_(dolo))组成能够更加准确地反映沉积时的海水信息。为获得样品的δ^(13)C_(dolo)信息,本研究首先将全岩粉末样品与30%磷酸反应2 h,去除其中的方解石组分,然后测试残余样品的碳同位素。实验结果显示,该方法可以有效去除岩石粉末中的方解石组分,最终获得的数据能够准确地反映δ^(13)C_(dolo)特征。陡山沱组二段下部样品δ^(13)C_(dolo)为连续稳定的正值,且明显高于δ^(13)C_(bulk),δ^(13)C_(dolo)曲线更加真实地反映了新元古代冰期结束之后海洋碳同位素组成的变化特征。

关键词：埃迪卡拉纪陡山沱组碳同位素组成白云石方解石成岩作用

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

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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

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

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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

贵州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

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安顺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安顺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地区

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

鄂西鹤峰埃迪卡拉系灯影组叠层石及其生态环境讨论

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中国地质 2024年第2期51卷 623-631页

作者：王建坡危凯李越李启剑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湖北武汉430205 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生物演化与环境卓越创新中心江苏南京210008

【研究目的】扬子区鄂中台地埃迪卡拉系灯影组赋存丰富的叠层石,但尚未有报道对其进行系统描述。通过识别台地西南端鹤峰白果坪剖面灯影组中的叠层石种类、分析沉积环境,阐述古环境对叠层石形态分布的控制,为后续开展鄂中台地埃迪卡拉... 详细信息

【研究目的】扬子区鄂中台地埃迪卡拉系灯影组赋存丰富的叠层石,但尚未有报道对其进行系统描述。通过识别台地西南端鹤峰白果坪剖面灯影组中的叠层石种类、分析沉积环境,阐述古环境对叠层石形态分布的控制,为后续开展鄂中台地埃迪卡拉纪的叠层石研究提供参考。【研究方法】通过剖面测量和镜下观察,于白果坪灯影组白云岩中识别出平直纹层、Stratifera层状、微波状纹层三种层状叠层石和一种Baicalia柱状叠层石。【研究结果】研究认为上述的叠层石类型分别对应周期性暴露(前两种类型)、潟湖(微波状)和潮间带—潮下带上部(柱状)的生态位。对比与白果坪剖面灯影组同期叠层石的形态及分布规律,可知形成叠层石的微生物群落强烈受控于古水深等环境条件。层状叠层石生态区间宽,柱状及其他形态叠层石仅见于局限地区,多样性较低。【结论】扬子区碳酸盐岩台地长期稳定的大范围潮坪环境造成的广泛分布浅水生态位和局限分布较深水生态位,是导致灯影组沉积期叠层石多样性低的主要原因。

关键词：埃迪卡拉系灯影组叠层石古环境浅水生态位地质调查工程鄂西