湖北宜昌樟村坪埃迪卡拉系陡山沱组微体化石新材料及锆石SHRIMP U-Pb年龄

湖北宜昌樟村坪位于峡东黄陵背斜北翼, 区内埃迪卡拉系陡山沱组沉积序列与贵州瓮安地区相似. 在其上部硅磷质结核中发现大量以具刺疑源类为主的微体化石, 微体化石组合面貌显示出与瓮安磷酸盐化生物群和峡东硅化生物群具有明显的相似性, 表明樟村坪地区陡山沱组可以作为贵州瓮安与峡东地区陡山沱组地层对比的桥梁. 同时, 还报道了在该区陡山沱组中部暴露间断面之下火山岩夹层中所获得的锆石SHRIMP Ⅱ U-Pb年龄(614.0±7.6) Ma. 这是首次在陡山沱组中部获得锆石年龄, 这一结果不但丰富了扬子板块埃迪卡拉系陡山沱组的同位素测年数据, 也为埃迪卡拉纪年代地层的精确划分提供了一个新的数据; 该数据也将扬子板块陡山沱组中部普遍发育的暴露间断面的地质时代均限定在晚于(614.0±7.6) Ma, 同时, 这一数据将黔中地区陡山沱组中部暴露间断面之上出现的磷酸盐化生物群的地质时代也限定在晚于(614.0±7.6) Ma.     

峡东震旦系陡山沱组宏体化石的新发现

报道峡东地区震旦系陡山沱组的两个宏体化石新层位. 化石发现在湖北省秭归县三斗坪镇新测制的南华系-震旦系剖面的陡山沱组中. 化石点分别位于陡山沱组下部及中部黑灰色钙质及泥质页岩夹层中, 包括大量Chuaria和Tawuia等宏体化石, 是层位低于“庙河生物群”的宏体化石新层位. 这表明南沱冰期以后宏体多细胞生物的“复苏”和“辐射”是逐步实现的, 最初以Chuaria等简单盘状宏体化石为主, 逐步发展最终达到陡山沱晚期以多门类宏体化石辐射为特征的庙河生物群的水平. 峡东地区震旦系陡山沱组宏体化石的新发现为相关地层的对比提供了新依据.     

磷酸盐化原肠胚化石在瓮安陡山沱组磷块岩中的发现

通过醋酸浸泡法,从贵州瓮安陡山沱组磷块岩含化石的残渣中挑选出磷酸盐化实体化石,鉴定为磷酸盐化原肠胚化石,与大量已报道过的后生动物休眠卵和胚胎早期发育阶段的卵裂球共生。化石形态为扁球形,大小与已报道的胚胎化石相似,中间发育一向内洼陷的孔状结构,呈现由囊胚内陷向原肠胚过渡的形态特征。这一发现使目前争议较大的陡山沱期动物胚胎化石得到进一步确认,为研究相关化石的亲缘关系提供了重要的化石资料。     

六亿年前的地衣

近十年来，“瓮安生物群”的发现是地球早期生命研究领域的重大事件之一。“瓮安生物群”是一个生活在距今约六亿年前浅海中的、以真核生物为主体的生物群，其中的生物化石都是以立体形式保存在磷块岩之中。该化石生物群是新元古代大冰期之后和寒武纪生物大爆发之前真核生物辐射的典型代表。自20世纪80年代发现以来，先后报道了数量众多且具有细胞结构的红藻和绿藻、单细胞浮游藻类、动物胚胎、腔肠动物和一些其他类型的可疑动物化石。新发现的地衣化石也是保存在贵州省瓮安磷矿距今约六亿年的黑色磷块岩中，它们是由球状蓝藻和真菌组成，真菌的丝状体环绕球状蓝藻分布，部分丝状体的一端还与一个梨形的真菌孢子相连。从蓝藻和真菌的保存来看，它们与泥盆纪和现代的地衣具有类似的结构特点。     

庙河型生物群在贵州江口的发现

贵州江口晚震旦世陡山沱组上部黑色碳质页岩、碳质泥岩中产有大量宏体碳质压膜生物化石，计有宏体藻类9属、动物化石3属，遗迹化石1属及一些可能性的化石属种，其生物面貌和组合特征与湖北峡东地区的庙河生物群基本相似。江口宏体碳质压膜生物化石保存好，丰度和分异度高，表明雪球事件以后我国华南地区经历全球气候变暖而形成的庙河生物群或庙河型生物群分布广泛，为晚震旦世陡山沱晚期生物首次大辐射及生物演化、岩相古地理研究提供了新的材料。     

微体球状化石磷酸盐化模拟实验

埃迪卡拉纪陡山沱期及早寒武世磷酸盐化球形微体化石的生物属性及个体大小所体现的种属特征一直存在争议, 现代人工模拟磷酸盐化动物卵实验可以为上述问题的解决提供科学实证. 本实验通过模拟不同埋藏条件, 发现团头鲂（Megalobrama amblycephala）鱼卵可以在不同环境中保存, 而且在不同环境下, 这些鱼卵明显表现出不同的大小保存趋势以及巨大的形态差异, 因而仅仅根据上述特征无法将其判定为同一物种. 实验结果期望能为磷酸盐化球状化石的鉴别提供参考, 并为其成因探讨提供更多依据.     

关于华南板块新元古代冰川作用及其古纬度的讨论

新元古代普遍认可的冰期有凯噶斯、司图特、马林诺、噶斯奇厄斯, 而在华南板块只有江口(司图特)冰期和南沱(马林诺)冰期具有明确的沉积记录. 凯噶斯冰期只有同位素和化学指标的显示, 表明可能存在寒冷气候和局部山岳冰川. 噶斯奇厄斯冰期在华南板块则对应于陡山沱组沉积期间年龄相当的一个碳同位素负漂移, 不过不说明华南板块是冰川气候. 江口冰期期间华南板块无古地磁数据, 因此其古地理位置不确定. 凯噶斯和南沱冰期期间华南板块均处在中纬度. 根据现有资料, 在上述新元古代冰期期间华南板块均可能处在相似的中纬度.     

关于开阳磷块岩矿床成因的探讨

开阳磷矿是中国著名的大磷块岩矿床之一,它分布在贵州开阳及其邻近地区,产出在晚震旦世早期的陡山沱组,同位素年龄约在700百万年左右。开阳区的磷块岩中,不但具有丰富的以磷质迭层石为代表的各种磷质隐藻结构,而且在这     

贵州台江中寒武世具节珊瑚藻类化石的发现

在贵州台江中寒武世凯里组中发现了目前最古老的具节珊胡藻类化石Ｐａｒａａｍｐｈｉｒｏａｓｉｎｉａｎｓｉｓｇｅｎｅｔ．ｓｐ．ｎｏｖ。该化石产地泥岩和页岩中,保存完好,具有钙化藻体,与其他以炭质薄膜形式保存的宏观藻类共生,并与西伯利亚早寒武世碳酸盐岩钙质藻类和震旦系陡山沱组磷化红藻有明显区别,鉴于以往报道的最古老具节珊瑚藻化石是白垩纪,这一发现对钙质藻类的系统发生和演化的研究会有一定意义。     

陡山沱期古海水的硫和碳同位素变化

利用从碳酸盐岩中提取微量硫酸盐的方法, 实现了扬子地区陡山沱组海相碳酸盐岩地层连续的硫和碳同位素组成测定. 未受成岩作用改造的同一样品的硫和碳同位素分析结果能够同时给出扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成. 获得的高分辨率陡山沱期硫酸盐的硫同位素年代曲线可能反映了“雪球地球”事件之后全球古海洋的硫同位素变化趋势, 它与同时期的碳同位素年代曲线变化相似. 陡山沱期早期古海水的δ³⁴S值出现超过20‰的正漂移, 同期δ¹³C值也出现高达10‰的正漂移, 使古海水的δ³⁴S值和δ¹³C值分别达到+46.4‰和+6.9‰的高值. 在陡山沱期中期古海水的δ³⁴S值的变化幅度相对较小, 对应于较高的δ¹³C值. 随后, 古海水的δ³⁴S值呈现较强烈的振荡, δ¹³C值也有类似表现. 在陡山沱期末期海水的硫和碳同位素都出现了大幅度的负漂移, δ值分别降到-10.1‰和-5.7‰. 扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成与变化意味着南沱冰期之后的海洋环境发生了急剧变化, 环境十分有利于生物繁衍与活动, 那时的生物产率和有机碳埋藏速率曾达到很高的水平. 不过, “雪球地球”之后的环境并不稳定, 全球的气候与环境可能都曾发生过波动与反复. 发生在陡山沱末期海水的硫和碳同位素的负漂移是一次全球性事件, 可能与深部海水氧化有关.     

贵州开阳晚震旦世磷块岩的硫同位素组成及意义

Nathan和Nielsen和Benmore等人承认在碳氟磷灰石结构中的硫酸根(SO_4~(2-))作为类质同相取代磷酸根(PO_4~(3-)),并调查了自二叠纪以来的一些海相磷块岩中碳氟磷灰石内硫酸盐的硫同位素及磷块岩的成因、沉积和成岩环境.这里,我们将研究贵州开阳磷矿晚震旦世陡山沱期磷块岩的硫同位素及其意义.     

新元古代陡山沱期庙河生物群在贵州江口的发现

马国干和陈孟莪1978年首次在湖北秭归县庙河地区上震旦统陡山沱组顶部黑色碳质页岩中发现了宏体藻类化石[1], 1991年, 陈孟莪等人[2]把该化石组合命名为庙河生物群, 并于1992年描述了包括宏体藻类和可疑的动物化石在内的11个形态属种[3]. 丁莲芳等[4]对该化石生物群进行了系统研究, 共描述了9大门类、140属的生物化石, 其中有微体藻类、宏体藻类、后生动物、海绵和遗迹化石. Xiao等人[5] 和袁训来等人[6]对庙河生物群宏体藻类及动物化石进行系统总结和归纳, 认为以往描述的化石多数属于宏体藻类化石, 并根据国际命名法规把它们归入18个形态属, 少部分化石的亲缘关系还有待于进一步研究, 它们有可能是后生动物或者是动物遗迹化石.     

陡山沱滞育卵囊中动物胚胎化石

中国科学院南京古生物所尹磊明等最近在早期胚胎化石研究方面取得重大进展，他们发现了迄今为止最早的动物休眠卵化石。该发现将动物的起源时间提前到6．32亿年以前，即动物在新元古代末期大冰期“雪球”结束之后就已经出现了，为目前最早的动物化石可靠记录。与以“瓮安生物群”为代表的动物化石年代相比，将动物的化石记录前推了5千万年。该研究证实了早期后生动物胚胎与其它许多真核生物一样，具有显刺状突起的休眠囊胞。这一发现不仅打开了另一个探讨早期动物胚胎化石的窗口，也为探讨全球埃迪卡拉纪早期地层出现的大型复杂疑源类’的生物属性及其分布拓开了新的思路。     

新疆柯坪地区新元古代晚期地层碳同位素组成及其对比

新疆柯坪地区新元古代晚期海相碳酸盐岩地层的碳同位素测定结果表明: 奇格布拉克组和苏盖特布拉克组上亚组碳同位素组成总体以正δ¹³C值为主, 并且在奇格布拉克组下部出现了一个明显的 δ¹³C正漂移; 在寒武系与奇格布拉克组之间、苏盖特布拉克组上亚组顶部及底部等3个层位出现了3个δ¹³C负漂移. 这些特征与华南三峡地区新元古代晚期碳同位素变化特征相似, 表明苏盖特布拉克组上亚组和奇格布拉克组分别相当于三峡地区的陡山沱组中、上部和灯影组. 其中苏盖特布拉克组上亚组顶部的δ¹³C负漂移对应于三峡地区陡山沱组顶部的负漂移, 而苏盖特布拉克组上亚组底部的δ¹³C负漂移可同陡山沱组中部以及库鲁克塔格地区汉格尔乔克组冰碛岩顶部的δ¹³C负漂移对比.     

中国南方震旦系陡山沱组Sm-Nd同位素年龄测定

越来越多的证据证明,末元古代是地质发展史和生物发展史上一个极其重要的历史阶段,末元古代地层目前正成为国际上地层学研究的“热点”之一.然而,由于晚元古界目前缺乏明确可靠的化石带序列,并且研究人员对末元古代地层的同位素地质年龄数据有较大的分歧和争议,因而当前未元古界研究面临的一个突出问题就是解决全球地层对比和关键界线层位的时序标准.晚震旦世陡山沱期是南沱冰期后第一次生物爆发期,又是我国南方重要的磷、锰和重晶石等矿产形成期,是末前寒武纪的重要时期之一.     

南华-震旦系界线的锆石U-Pb年龄

中国地层委员会在2001年通过了中国的新元古代三分方案,新建南华系[1,2].新的系顶界置于陡山沱组之底;以冰期有关的地层从原震旦系分出,命名为南华系[1~3],取意于刘鸿允先生的“南华大冰期”[3,4].2004年3月,国际地科联(IUGS)又批准设立了Edicaran系,其GSSP定在澳大利亚南部沿EnoramaCreek出露的冰成岩石之上,即结构和化学都与众不同的层状碳酸盐岩的底界[5].如此,中国的南华-震旦系界线对应着国际上的Cryogenian-Ediacaran界线,而Ediacaran系就相当于中国的震旦系.Cryogenian-Ediacaran界线年龄原估计在610~635Ma之间[5].不久前,在…     

甲烷渗漏构造、水合物分解释放与新元古代冰后期盖帽碳酸盐岩

甲烷水合物是地球沉积圈最大的可交换碳储库, 在全球变暖和海平面变化期将大规模分解释放, 对全球气候和环境产生重大影响. 新元古代极端寒冷的冰期之末可能发生了地史上最大的甲烷水合物分解释放事件. Marinoan冰后期(约635 Ma)盖帽碳酸盐岩中广布的甲烷渗漏构造、特殊的同位素标识、低硫酸盐浓度、海相重晶石沉积以及短暂而显著的碳同位素负漂(δ ¹³C≤−5‰)提供了新元古代晚期冰川消融和海进过程中甲烷释放的有力证据. 甲烷释放可能导致了全球变暖, 促进了全球冰川迅速融化; 而甲烷氧化导致的海洋缺氧和大气含氧量波动可能是新元古代末后生动物演化的重要环境驱动因素. 该事件有待进一步研究的问题包括: 甲烷水合物分解释放的诱发因素、甲烷最初释放与海洋缺氧事件发生的时间及其与生物演化之间的关系、反映甲烷氧化的地球化学信号、盖帽碳酸盐岩的区域和全球等时性等. 华南陡山沱组底部的盖帽碳酸盐岩提供了研究这些问题的良好实例.     

四川城口陡山沱组的Epiphyton锰质叠层石

一、地质概况 上扬子地台北缘展布着震且纪陡山沱期锰矿沉积成矿带.Epiphyton锰质叠层石发现在成矿带东段高燕锰矿的太山村采坑。在高燕一带,陡山沱组厚度50—60m,下部是夹有砂岩、石煤的碳质泥岩,上部是含锰泥质白云岩,在泥岩和白云岩之间是厚度1.5—2.5m的锰矿层.矿层多呈薄层状并夹有薄厚不等的含锰碳质泥岩.据显微镜、扫描电镜观察和X-射线衍射、X-射线能谱测试结果,组成矿石的主要矿物是钙菱锰矿,其次是少量的石英、白云石、锰白云石、黄铁矿、伊利石和有机炭等.锰质叠层石是矿石类型之一,呈数毫米至数厘米厚的薄层夹在矿层的中部(图1-A)。     

瓮安动物群胚胎化石三维结构展现出两侧对称动物特征

来自贵州瓮安埃迪卡拉纪陡山沱组的动物胚胎化石是目前地球上发现的最古老多细胞动物化石.其中的很多胚胎都是早期分裂胚胎,大部分只能给出有限的系统发生信号.中国科学院南京地质古生物研究所陈均远研究小组与合作者利用同步辐射X射线相衬显微CT技术,对新发现的两颗翁安动物群胚胎化石进行了三维结构重建。     

对贵州瓮安陡山沱磷块岩中针状结构物的新认识

对贵州翁安磷块岩中针状结构物进行了光学显微镜和电子扫描显微镜观察和研究,没有证实前人将针状结构物作为海绵骨针的解释。在被观察的大量针状物中,没有见到令人信服的轴沟,而单轴针状物与明显成岩结晶束状物及哑铃状物一起保存,表明单轴针状物可能也是在成岩期形成。对包含丰富单轴针状物的内碎屑（无机成因及球形疑源类或藻类定形群体的成岩残留体）的能谱检测分析,没有发现有意义的硅。据此认为,对陡山沱磷块岩中微小针状物作为海绵骨针解释的证据是不充足的,并且没有与成岩期形成的结晶矿物加以区别。