广东省南雄盆地白垩纪-古近纪(K/T)过渡时期地球化学环境变化和恐龙灭绝: 恐龙蛋化石提供的证据

南雄盆地3个含有K/T界线剖面的恐龙蛋壳中铱和其他微量元素含量及稳定同位素组成的分布模式表明, 从白垩纪最晚期到古近纪早期中国华南地区曾发生过两次大的环境变化事件. 第一次地球化学环境变化事件发生在K/T交界前2 Ma, 除了有很多蛋壳显示出病理组织结构特征外, 由它们为代表的恐龙多样化并没有发生明显变化. 第二次地球化学环境变化事件规模较大, 正好发生在K/T交界及其附近. 恐龙在K/T交界开始灭绝, 然后持续至古新世早期. 这一绝灭过程大约经历了250 ka, 比北美蒙大拿地区和印度西部的恐龙灭绝要晚一些. 恐龙灭绝的原因是多次以铱异常、氧同位素异常为标志的全球性环境效应和以微量元素含量异常为标志的地区性环境变化等多种因素引起的, 短期和长期间地球化学环境的不断恶化, 使恐龙无法正常繁殖后代而逐渐灭绝.     

南雄盆地白垩纪-古近纪交界恐龙灭绝和哺乳动物复苏

南雄盆地白垩纪-古近纪(K/Pg)界线剖面脊椎动物化石(恐龙蛋壳和龟类骨化石)的地球化学研究结果表明,从白垩纪晚期到古近纪早期中国华南地区曾发生过3次以多个铱异常为标志的地球化学环境变化事件:第一次地球化学环境变化事件发生在67 Ma前,除了有很多蛋壳显示出病理组织结构特征外,由它们为代表的恐龙种群多样性并没有发生明显变化.第二次地球化学环境变化事件规模较大,正好发生在根据孢粉组合变化划分的K/Pg界线及其附近.恐龙在K/Pg交界开始灭绝,然后持续至古新世早期.这一灭绝过程大约经历了250 ka.恐龙灭绝的原因是多次以铱异常、微量元素异常和氧同位素异常为标志的环境变化引起的,短期和长期地球化学环境的不断恶化,使恐龙无法正常繁殖后代而逐渐灭绝.第三次地球化学环境变化事件出现在早-中古新世,表明当时的环境变化及其效应可能长时间推迟陆相生态环境的恢复和哺乳动物的完全复苏.南雄盆地获得的地球化学资料、恐龙渐变灭绝模式以及古新世哺乳类的复苏在年代上与印度德干火山喷发及持续时间比较一致.     

接触恐龙化石 感受远古生命——黑龙江嘉荫恐龙国家地质公园

黑龙江嘉荫恐龙国家地质公园位于黑龙江省嘉荫县城西部,南接绵延起伏的小兴安岭山地,北邻黑龙江,与俄罗斯的巴斯科沃隔江相望,面积约38平方千米.主要地质遗迹为晚白垩世恐龙化石及其伴生的动植物化石.2001年国土资源部批准建立国家地质公园.     

浙江天台盆地上白垩统恐龙蛋一新蛋科及其蛋壳形成机理

记述了产自浙江天台盆地晚白垩世早期赤城山组的恐龙蛋化石新类型,依据蛋化石个体较小,近圆形,蛋壳柱状层可为3层,其外层由石笋状或珊瑚状排列的次生壳单元组成等特征,分别建立2个新蛋属,1个新蛋种和1个组合蛋种:始丰石笋蛋(新蛋属,新蛋种)(Stalicoolithus shifengensis oogen.et oosp.nov.)和石嘴湾珊瑚蛋(新蛋属,组合蛋种)(Coralloidoolithus shizuiwanensis oogen.et comb.nov.),通过进一步对比,产于广东南雄盆地上白垩统坪岭组的艾氏始兴蛋(Shixingoolithus erbeni Zhao,1991)也应归入石笋蛋类,在此基础上建立一新蛋科:石笋蛋科(Stalicoolithidae oofam.nov.).石笋蛋类群的发现不仅丰富了恐龙蛋化石类型的组成,而且其特殊的蛋壳结构也代表了一种新的蛋壳生长和形成模式,为进一步讨论羊膜卵卵壳的形成与演化提供了实证.     

花粉揭示的青藏高原西南部塔若错全新世以来植被与气候变化

利用活塞采样器在位于青藏高原西南部塔若错60 m水深处获得3.1 m沉积岩芯.通过AMS14C测年、花粉、粒度和无机碳分析,恢复了青藏高原西南部全新世以来的植被和气候变化.结果显示,全新世初期(10200~8900 cal a BP),植被由高寒草原向高寒草甸转换,气候由冷干向暖湿发展;全新世早期(8900~7400 cal a BP),植被由高寒草甸到高寒草原的转换,气候相对干旱,但偏暖;全新世中期(7400~3300 cal a BP),植被从高寒草原向高寒草甸或草甸化草原转换,气候以冷湿为主;全新世晚期(3300 cal a BP至今),植被逐渐被高寒草原取代,气候变得寒冷干旱.塔若错全新世早期和中晚期的特征气候事件表明,该地区明显受到西风区环境变化的影响,而在全新世中期更多受印度季风环流控制.尤其是中晚全新世塔若错的湖泊沉积环境记录对于进一步阐述西风/季风在该地区的影响程度具有非常重要的意义.     

晚第三纪红黏土成因和沉积环境的生物学证据: 蜗牛化石记录

黄土高原晚第三纪红黏土地层的成因和沉积环境在相当长的时期里是存有争议的科学问题, 由于它涉及到红黏土地层能否提取正确的古环境信息等最基础的问题, 近年来越来越受到学术界关注. 通过对甘肃西峰赵家川晚第三纪红黏土蜗牛化石组合的组成以及保存方式的系统分析, 认为红黏土中的陆生蜗牛化石为原生的生物群落, 反映了原始的沉积环境; 红黏土中大多数属种为第四纪黄土地层的常见类型, 表明红黏土与黄土的形成环境背景是相同的, 蜗牛化石的组成提供了该区红黏土陆相风尘沉积成因的生物证据. 西峰红黏土蜗牛化石组合记录了6.2~2.4 MaBP 时期4次大的环境变化, 6.2~5.4 MaBP为干冷的气候环境, 自5.4 MaBP之后, 气候从暖湿逐步变得冷干, 呈明显的阶段性的变化. 陆生蜗牛化石记录的气候环境演变历史与北极冰盖的起源、演化和青藏高原隆升在大的时段上具有很好的一致性, 表明陆生蜗牛是指示晚第三纪环境变化敏感的环境指标.     

恐龙巨型化研究进展

动物巨型化是一个重要的演化现象,其中最著名的例子是恐龙巨型化.恐龙的三大类群(植食性的蜥脚类和鸟臀类以及肉食性的兽脚类)都出现了巨型代表,其中蜥脚类演化出了地球历史上体型最大的陆生动物.许多研究试图从环境和生物自身两个角度,回答恐龙为什么会演化出巨型体型和如何演化出巨型体型这两个问题.尽管恐龙巨型化研究取得了重要进展,但目前还没有统一的认识,原因之一在于现代动物当中没有能够类比的物种,环境背景资料也相对匮乏.未来的研究仍将会在环境和生物自身因素这两个方向进行探讨,解决方案将是采用整合方法,建立综合模型.     

青藏高原冰芯高分辨率气候环境记录研究进展

青藏高原冰川高分辨率连续记录了过去气候环境变化信息.通过多种代用指标的分析可以重建气候变化历史.稳定同位素是冰芯记录的重要指标之一,通过青藏高原现代降水同位素过程的研究明确了大气降水中稳定同位素与气温的关系,奠定了青藏高原冰芯古气候学研究的理论基础.通过青藏高原不同地区冰芯稳定同位素记录研究,恢复了末次间冰期以来不同时间尺度的气候演化历史,冰川积累量变化揭示了过去降水量的变化过程;青藏高原冰芯中也保存了一系列的近代人类活动记录.此外,从青藏高原冰芯记录中提取了冰芯微生物种群及数量变化的信息,有助于进一步解释过去气候环境变化,获得了冰芯中古气候环境变化研究的新指标.     

水洞沟遗址沉积-地貌演化与古人类生存环境

宁夏水洞沟遗址是中国北方具有特殊学术意义的旧石器时代晚期遗址, 该遗址剖面是中国宁夏-内蒙干旱区晚更新世-全新世具有代表性的标准地层, 它蕴含古人类活动遗存, 保存丰富的孢粉和脊椎动物化石记录, 建议将该遗址晚更新世剖面定为“水洞沟组”标准剖面. 旧石器时代古人类在水洞沟地区活动的年代为30~24 ka BP, 属MIS3阶段晚期. 当时气候较现今温暖湿润, 植被为阔叶疏林草原, 食草动物繁盛; 水洞沟小河已经形成. 由于降水较多, 沿河形成一些积水洼地, 水草丰盛, 环境条件适于古人类狩猎和栖息. 新石器时代古人类在此活动年代为9~5 ka BP, 环境条件与MIS3阶段时大致相同, 适于古人类生存. 由于尚未发现未次冰期冰盛期古人类生存的证据, 推测气候进入盛冰期时, 人类一度离开本区, 说明气候环境变化对人类活动具有重要的影响和制约作用.     

如何设计、修建恐龙栖息地?

我们往往将恐龙看作是一个动物族群,但实际不是.恐龙时代经历了从侏罗纪(2亿年前至1.45亿年前)到白垩纪后期(1亿年前至6600万年前)的漫长历史时期,先是有了像梁龙这样的大型食草类恐龙徜徉在地球上,后来又有雷克斯暴龙和迅猛龙这样的肉食性恐龙称霸地球.所以毫不奇怪,它们的栖息地环境也是变化多样的.但总的来说,它们都需要一个温暖湿润的气候环境,需要大量针叶林和蕨类植物等自然资源.     

皖南晚白垩世恐龙蛋新类型

安徽黄山地区上白垩统徽州组中发现了恐龙蛋一新类型.根据蛋化石呈椭圆形,在蛋窝中沿长轴定向排列,不在同一层面,长径平均为13.86 cm,赤道直径平均为10.43 cm,形状指数为75.25;蛋壳外表面无纹饰,厚度平均为0.75 mm;壳单元整体呈降落伞形、三角形或锥形,排列疏密不均,锥体呈半球形,锥体层非常薄,平均厚度为0.12 mm,约为蛋壳厚度的1/6,柱状层近内表面和近外表面分别发育伞形结构;气孔道不规则等特征,区别于已发现的其他恐龙蛋类型,建立一新蛋属新蛋种——休宁伞形蛋(新蛋属,新蛋种)Umbellaoolithus xiuningensis oogen.et oosp.nov.;并建立一新蛋科——伞形蛋科(新蛋科)Umbellaoolithidae oofam.nov.这一发现不仅丰富了恐龙蛋类型的多样性,同时也为皖南地区晚白垩世红层的划分与对比提供了新的古生物证据.     

辽西建昌玲珑塔地区侏罗纪地层的离子探针锆石U-Pb定年:对最古老带羽毛恐龙的年代制约

辽西建昌玲珑塔地区髫髻山组火山-沉积岩地层中富含燕辽生物群(又称道虎沟生物群)的重要化石,并记录了若干重要的生物演化事件,特别是对研究鸟类的起源以及最早鸟类和恐龙祖先的分化均具有关键的意义,因而其地层时代问题备受关注.本文对建昌玲珑塔大西山含化石沉积层中的3个凝灰岩样品进行了详细的SIMS锆石U-Pb定年,获得了160.7±1.7,159.5±2.3和158.9±1.7Ma的年龄结果.根据近年广泛使用的地质年表GTS2004和新近修订的地质年表GTS2012,由侏罗兽和近鸟龙等构成的燕辽生物群生存于晚侏罗世早期,从而为最早哺乳动物和最早带毛恐龙的出现年代提供了确凿的同位素年代学证据.     

南极冰雪圈与全球变化研究--冰盖与全球气候环境记录

南极冰雪圈作为地球系统的最大冷源主导着全球水汽环流的变化.处于大气环流沉降区的南极大陆,以其巨厚的冰盖,保存着详细的过去全球气候环境变化的记录.通过对南极冰盖冰雪气候环境记录代用指标、南极冰盖气候环境区域分异与冰盖地球化学分带和冰芯的综合研究,目前已揭示了过去80万年来的气候环境变化记录.这些成果将为未来气候环境变化的预测提供依据.本文介绍了南极冰盖在全球气候环境记录研究中的前沿领域和主要成果.     

黄土高原六盘山天池记录的中晚全新世高分辨率气候变化及其意义

位于我国东南部典型季风区与西北内陆干旱区之间过渡区的黄土高原中西部缺乏中晚全新世以来的高分辨率气候记录. 通过对黄土高原发现的六盘山天池湖泊沉积物进行孢粉、磁化率、沉积物色度指标分析, 结合陆源植物残体的高精度AMS 测年控制, 获得了中晚全新世 6200 年来的高分辨率气候变化记录. 初步的结果表明, 该区域和季风区石笋为代表的大的气候框架记录比较一致, 但在气候事件上提供了更为翔实丰富的信息.     

库车坳陷北部白垩系磁性地层划分

塔里木盆地北缘库车坳陷白垩系年代地层归属以往争议颇大. 通过对库车坳陷北部库车河剖面和克孜勒努尔沟辅助剖面共约927.4 m的地层265个采点446个样品进行的详细的磁性地层学研究, 建立了该区白垩系的磁极性变化序列. 钙质超微化石研究揭示巴什基奇克组顶部有晚白垩世沉积, 文中进一步确认其大致与晚白垩世坎潘(Campanian)中晚期~马斯特里赫特期(Maastrichtian)相当, 跨越时限约为79.1~65.6 Ma, 这与钙质超微化石所反映的时代特征有可比性; 而亚格列木组-巴西盖组地层连续, 可对比M18负向带~M3极性时, 相当于贝里阿斯期(Berriasian)至巴列姆(Barremian)早期, 年龄约为141.9~124.1 Ma, 属于早白垩世早中期. 巴什基奇克组与下伏地层很可能为不整合接触, 其间缺失了巴列姆(Barremian)晚期~坎潘(Campanian)早期地层.     

燕山地区喀喇沁变质核杂岩的构造特征与发育机制

通过详细的野外观察与岩浆岩锆石定年,重新分析了燕山构造带北侧喀喇沁变质核杂岩的变形特征与演化历史,认为其经历了晚侏罗世与早白垩世两期伸展变形,而不是过去认为的仅发育于早白垩世.该变质核杂岩起源于晚侏罗世(156~150 Ma)NE-SW向拉伸中,最初发育了向北东缓倾、上盘向北东运动的拆离韧性剪切带,其下盘也卷入了同期韧性变形,并有岩浆活动与上叠盆地伴生.在随后的149~145 Ma期间仅发生了有限的均衡隆升.早白垩世时(141~100 Ma),区内拉伸方向转变为NW-SE向,沿着变质核杂岩两侧发育了2条NE-SW走向、倾向相背的大型脆性正断层.这2条正断层外侧的上盘控制发育了早白垩世半地堑式盆地,而其间共同的下盘发生了地垒式隆升而成为伸展穹窿,使得晚侏罗世韧性伸展构造剥露到地壳浅部.在早白垩世伸展隆升中,核部杂岩由早期至晚期先后叠加了局部的韧性变形带与脆性正断层,显示为应变局限化的特征.对该变质核杂岩演化历史与发育机制的重新厘定,一方面为燕山构造带发生过晚侏罗世伸展活动与克拉通破坏提供了构造证据,另一方面也表明该带早白垩世强烈伸展活动普遍存在,代表了克拉通的峰期破坏.     

柴达木盆地苏干湖年纹层岩芯摇蚊记录的过去1000年干旱区湿度变化及其意义

利用柴达木盆地苏干湖具有年纹层的沉积岩芯, 以摇蚊亚化石分析恢复了研究区近千年来10年分辨率的湿度演变历史. 研究表明, 苏干湖岩芯中的摇蚊亚化石主要由高咸水属种Psectrocladius barbimanus-type和Orthocladius/Cricotopus与低咸水属种Procladius和Psectrocladius sordidellus-type组成, 依据其相对丰度的变化, 结合摇蚊-盐度转换函数重建的盐度波动, 区域过去1000年湿度变化可划分为3个阶段: 990~1550 AD为气候整体干旱期、1550~1840 AD为气候整体湿润期、1840~2000 AD为全球变暖下的气候再次干旱期. 高分辨率的记录还发现, 在年代际到百年尺度上, 存在1200~1230 AD干旱背景下的湿润阶段和1590~1700 AD湿润小冰期内部的干旱阶段; 就气候变率而言, 湿润小冰期时段摇蚊种群组合及重建的盐度变化幅度增大, 频率加快, 指示出小冰期气候的不稳定性特征. 该记录得到西风环流影响区的其他古湿度资料支持. 苏干湖高分辨率摇蚊记录的湿润小冰期气候与中国东部季风区降水变化存在明显的差异, 表明中国内陆干旱区和东部季风区湿度变化即使在近1000年来也存在相位差.     

鸭嘴龙比掠食者高大得多

在距今大约7000万年前的白垩纪晚期,鸭嘴龙数量庞大,在全球各地都有分布。一项新研究表明,鸭嘴龙到10岁时已完全成熟,其生长速度比可怕的掠食者陕3～5倍。与其他素食恐龙不同,鸭嘴龙没有锋利的角,没有匕首—般的牙齿,也没有笨重的盔甲。因此,鸭嘴龙只有拼命发育,通过自己比同龄掠食者个头大的优势来避免被猎杀的厄运。例如,鸭嘴龙幼崽跟霸王龙幼崽个头相当,但是当两者都长到5岁时,鸭嘴龙的个头就已经大得像一头牛,而霸王龙只相当于一只狗的大小。不仅如此,鸭嘴龙的性成熟也比霸王龙早得多,这也给了鸭嘴龙一副不惧霸王龙的“杀手锏”。     

气候变暖与农作物品种的适应性栽培

气候变暖,使农作物的生长环境发生了变化.农作物品种及栽培方式也必须适应变化了的环境条件.文章以山西省晋中盆地为代表,初步分析讨论中国北方黄土高原冬小麦、玉米主产区的气候变暖概况,冬小麦和玉米品种的适应性栽培对策.     

西藏日喀则晚白垩世冷泉碳酸盐岩的发现及其特征

冷泉广泛发育于大陆边缘海底,与天然气水合物资源,甲烷温室气体及极端环境的生物资源等重大问题密切相关,因此受到越来越多的关注.目前,已在全球泥盆纪到第四纪地层中发现了代表古代冷泉活动的自生碳酸盐岩或生物化石,但鲜有在我国大陆范围内发现确切古冷泉沉积的相关报道.本文报道了我国大陆境内首个确切的古代冷泉碳酸盐岩沉积——西藏日喀则晚白垩世冷泉碳酸盐岩.日喀则冷泉碳酸盐岩呈结核状产出于晚白垩世日喀则弧前盆地深水浊流沉积地层中,主要由自生碳酸盐矿物(平均约56.2%)、石英和长石碎屑矿物(平均约27.3%)及绿泥石、伊利石和蒙脱石黏土矿物(平均约16.5%)组成.碳酸盐岩结核发育有泥微晶凝块、团块和草莓状黄铁矿等现代冷泉碳酸盐岩中常见的沉积组构.碳酸盐矿物13C值为27.7‰～4.0‰(V-PDB),表明冷泉渗漏的热解成因甲烷是日喀则碳酸盐岩结核的主要碳源.冷泉碳酸盐岩的Ce/Ce*值经La异常校正后显示无真Ce异常,反映形成于以还原为主的环境.日喀则碳酸盐岩结核的这些特征是日喀则弧前盆地海底在晚白垩世发育有冷泉甲烷渗漏活动的有力证据.