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.     

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.     

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。     

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。     

陕南早寒武世磷酸盐化的Punctatus及其个体发育序列

陕南早寒武世灯影组宽川铺段发现的磷酸盐化球状化石, 特别是其中的后生动物的胚胎化石, 具完好的三维保存方式以及近乎完美的胚胎发育序列, 为早寒武世早期后生动物的起源、分类、谱系演化以及发育生物学提供了不可多得的实证材料, 引起学术界的广泛重视. 胚胎的幼体化石由于难以保存或辨认, 胚胎幼体的个体发育尚未有任何系统的研究. 在陕南早寒武世宽川铺段发现的磷酸盐化保存的后生动物Olivooides具不同发育阶段的化石, 特别是幼体Punctatus个体发育阶段的化石, 保存有十分精细的超微结构. 经研究分析, 提出胚胎向幼体孵化阶段口部纹饰以及体部纹饰的两种转换方式, Punctatus口部内部的涡轮状构造, 推测涡轮状构造可能为口部的进水器官, 提出了Punctatus可能的生活方式, 建立了Punctatus的个体发育序列, 与Bengtson的胚胎发育序列形成了比较完美的衔接, 此外, 将四辐射的幼体化石建立了一个新属: Quadrapyrgites gen. nov.     

天山乌鲁木齐1号冰川表雪中飞灰单颗粒特征

为了鉴定和特征化研究中亚地区天山东部乌鲁木齐1号冰川(UG1)表雪中的球形飞灰颗粒,应用扫描电子显微镜与X射线能谱仪联用系统(SEM-EDX)获取了表雪中球形颗粒的特征信息(如形态、化学组成和成因等).该方法使得研究表雪中数量极其稀少的微观球形颗粒特性成为可能.在5个表雪样品中,普遍存在的颗粒形貌类型为球形颗粒、空心球状颗粒、形状不规则的碳质颗粒和聚合体.一些球形飞灰颗粒中含有有毒重金属元素(如铅、铬、砷、锌等),说明飞灰颗粒可能成为中亚高海拔地区冰川雪冰中有毒重金属元素的主要携带媒介.基于EDX获取的单颗粒化学信息,将沉积在表雪中的飞灰颗粒划分为4种类型.富硅类颗粒(平均直径为3.24μm),主要通过燃煤供热站或火电站等典型的工业用煤的高温燃烧过程所形成.富铁类颗粒(平均直径3.82μm)和富钛类颗粒,主要通过铸造厂或钢铁厂在温度稍低的燃烧过程中所形成.此外,富碳类颗粒(平均直径为8.43μm),主要由燃烧未尽的煤所形成.后向气团轨迹分析表明,中亚发达城市的工业燃烧区域通过西风环流成为乌鲁木齐1号冰川表雪中飞灰颗粒的主要可能贡献源.     

微矿分离:煤炭清洁化与土壤改良的新契机

报道一种新型的矿物分离技术.该技术集成了磨矿、分离、颗粒级配和土壤改良技术,是结合微纳米科学与材料加工技术等开发的一种多学科交叉的能源化工创新性技术.利用此技术可以高效地选择性脱除含碳材料源中的微量元素及矿物质,制备出清洁固体燃料(clean solid fuel, CSF)、清洁类液体燃料(pseudo liquid fuel, PLF)以及土壤改良矿物质(soil remediation minerals, SRM),简称为微矿分离(RMS)技术.该技术主要包括4个工艺步骤:(1)基于矿物嵌布形态解构,采用流体磨实现碳质组分与无机组分的高效解离;(2)采用颗粒表面改性、多相流界面调控及专用助剂等将碳质颗粒和无机颗粒高效分离;(3)分离之后形成的碳质颗粒流,脱水制成CSF,或者进入PLF制备单元,同时无机颗粒流经脱水制成SRM;(4)采用多峰级配将碳质颗粒制成高浓度PLF. RMS工艺技术经小试和工业放大试验,已完成工业放大验证,可燃体回收率大于80%的同时CSF灰分小于7%. SRM制成的天然矿物质肥料和土壤改良剂,可有效缓解表土流失问题,提高植被及作物产量,通过植物及土壤增量固碳,进而达到碳中和目的.RMS技术可生产低成本的清洁燃料并可实现煤基固废的资源化利用,为煤炭的高效清洁化利用和CO2减排提供了可靠的途径.     

植物硅酸体的研究及在青岛三千多年来古环境解释中的应用

植物硅酸体(Plant opal、Opal phytolith)是充填于高等植物细胞组织中的非晶质硅酸体(SiO_2·nH_2O),不同种属的植物有不同形态结构的硅酸体组合。它颗粒小(<2—     

最古老的沟鞭藻: 来自山西永济中元古代晚期的化石和分子生物学证据

在山西永济地区中元古代晚期地层北大尖组产出丰富的、保存良好的有机壁化石, 其中有大量带刺疑源类, 在形态上和超微结构上有与沟鞭藻相似的特征(如双层壁结构和板片构造), 它们可能是最早的沟鞭藻化石. 为了进一步探讨这些有机壁化石的生物亲缘关系, 对这些有机壁化石进行了热模拟实验并分析了其热解产物, 在热模拟产物中检测到沟鞭藻的生物标志化合物——甲藻甾烷, 因此证实了形态学上的推断. 这一研究将沟鞭藻分子化石的记录提前了1~4亿年, 可能的实体化石记录提前了7~9亿年, 同时与分子钟的推测基本吻合.     

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.     

用电子显微镜分析研究沉积岩及化石样品的制备

应用电子显微镜(以下简称电镜)研究沉积岩和化石的超微结构,如颗粒的大小与形状,颗粒之间的接触关系,孔隙度,超微裂隙的分布和类型以及所含微体化石,对解释沉积环境和成岩作用可提供有力的证据。近几年来,我们对我国一些地区的碳酸盐岩、硅质岩及粘土岩等进行了一些分析,其中发现了一些菌藻类化石(图1)和具有特征的超微结构。从而加深了对上     

中国湖南中、晚寒武世的奥斯坦型保存化石:三维保存的软躯体节肢动物化石

在湖南西部中、晚寒武世地层发现了三维保存的精美的软躯体动物化石, 即典型的奥斯坦型保存化石(fossils of Orsten-type preservation). 描述了Hesslandona sp.(节肢动物门甲壳纲Phosphatocopida目)和Skara sp.(节肢动物门甲壳纲Skaracarida目). 简要介绍了奥斯坦型保存化石的科学研究意义, 并展望了今后的工作.     

陕南早寒武世磷酸盐化囊胚期及原肠胚期动物化石

海洋无脊椎动物的卵及其早期发育阶段的产物在探讨生物分类和系统发育中具有十分重要的作用, 然而却常常难以保存为化石或难以辨认, 因而未能得到充分的重视. 陕南早寒武世宽川铺段(灯影组顶部)发现大量磷酸盐化的球状化石标本, 其中的一些保存有十分精细的超微结构, 可以辨认出一个卵膜内的受精卵经可能的胚盘形成、囊胚发育、胚盘扩展形成原肠胚直至胚胎的组织分化和幼体孵化的较为完整的演化序列. 这一发现及进一步研究将为早寒武世早期后生动物起源、分类、辐射演化及个体发育提供不可多得的实证材料.     

硅酸盐熔体包裹体的一种新分类

硅酸盐熔体包裹体常用的分类方法有“成因分类”和“相态分类”两种:前者按成因将包裹体分为原生、假次生、次生三类;后者根据包裹体充填物的相态,将其分为非晶质(玻璃)、结晶化和晶体-流体三类。大量实际研究表明,研究岩浆岩矿物中的硅酸盐熔体包裹体,可以有     

发现保存完美的柳叶甘肃果

最近,在酒泉盆地早白垩世晚期中沟组地层中,中国科学家发现了被子植物——柳叶甘肃果的化石.这是迄今中国西北出土的最早的被子植物化石,也是西北地区早白垩世唯一的被子植物化石.该化石标本保存于中沟组上段灰绿色泥岩中,植株保存非常完整,除地下部分以外,化石上几乎完整保存有植物体的茎、叶和果序,为早期被子植物形态研究提供了宝贵的...     

莲子叶细胞中淀粉质体核糖体的观察和分离

莲胚子叶细胞的淀粉质体在原质体时期就能观察到似细胞质中的核糖体颗粒 ,随着发育时期的递增 ,质体中产生一些管状复合体膜和片层结构 ,在这些膜结构的疏松区和基质中存在着一些似细胞质中的核糖体颗粒 .在物质积累盛期 (受精后的 15～ 2 0d) ,随着淀粉质体的进一步发育 ,大量的淀粉和DNA在这些质体中合成 .同时在这些质体中出现丰富的形态学上结构清晰的核糖体颗粒 ,其中有些形成螺旋状结构 .从受精后生长到 16～ 18d的莲子叶中分离纯化淀粉质体 ,在蔗糖密度梯度离心中获得淀粉质体核糖体区带 ,并对其RNA和蛋白质含量进行了测定 .     

十三亿年前的单细胞真核生物

最近,在探索地球早期生命进化方面有了一些重要的进展。在寻找早期生命的化学证据和寻找古老地层中的化石证据方面都有一些收获。近十多年来,在世界各地的前寒武纪地层中陆续发现了一些微体生物化石,虽然其中有一些是可疑的,而有一些却是真正的生物化石,有的甚至保存着细胞形态。Schopf和Cloud都曾总结了这方面的资料。 就现在所知,最老的,而且确实可靠的微体生物化石是在南非特兰斯瓦尔(Transvaal)发现的大约22.5亿年前的兰藻化石。形态保存较好而且研究得比较充分的是加拿大安大略的     

剑齿象化石重见天日

<正>近日,中外专家在对陕西汉中天坑群进行的一次岩溶地下水调查中,发现了剑齿象化石。首次发现的剑齿象化石是20世纪80年代在汉中盆地出土的。化石堆积处位于洞穴末端块石堆积体下方,堆积体部分胶结,为化石的保存提供了条件。根据堆积体的形态,并无溶蚀搬运痕迹,推测为溶洞崩塌导致地     

石墨烯的组装和织构调控:碳功能材料的液相制备方法

石墨烯是sp2杂化碳质材料的基本结构单元,为构筑具有特定结构和功能的碳质材料带来新的契机.通过石墨烯/氧化石墨烯的液相组装和组装体织构的二次调控可以实现新颖碳功能材料的可控制备,这种液相制备方法实现了碳结构单元在溶液相直接自组装构建固相碳质材料.相比较而言,碳功能材料制备的经典方法,如固相炭化方法侧重于材料宏观尺度的结构和形态调控(如炭纤维),气相沉积方法长于在微观层面实现材料结构控制(如碳纳米管);而这种基于石墨烯自组装的液相制备方法架起了从微观到宏观的桥梁,实现了材料介观织构的精确构建.结合本课题组近年来的研究工作,本文对与石墨烯相关的液相结构组装和组装体织构调控方面的研究进展进行了简要评述和前景展望,并着重介绍了几种新颖的石墨烯基多孔碳功能材料.     

我国旱作农业黍、粟植硅体碳封存潜力估算

植硅体是植物在生长过程中沉淀在细胞内的非晶质二氧化硅矿物,在其沉淀过程中能够封存部分植物细胞的有机碳,植物死亡、腐烂、燃烧后,植硅体及其封存碳会被长期保存于土壤或沉积物中,而这一部分碳封存量在陆地生态系统碳循环研究中一直没有得到计算.黍、粟是我国北方新石器时代以来典型的旱作农作物,是研究人类活动影响陆地碳循环平衡的重要材料,通过湿式灰化法提取8种现代黍、粟植硅体并对其植硅体封存的碳含量进行测定,计算了粟、黍干物质产量、植硅体产量及碳封存量,结果表明:(1)黍和粟的植硅体碳含量分别占其干物质量的0.136%±0.070%和0.129%±0.085%;(2)根据黍和粟近10年平均粮食产量计算,中国的黍和粟植硅体碳封存速率平均值分别为0.020±0.010和0.023±0.015tCO2hm-2a-1,以粟植硅体的高碳封存速率0.038tCO2hm-2a-1以及目前全国的旱作农业62.4×106hm2的种植规模计算,每年将通过旱作植硅体封存约2.37×106tCO2;(3)1949～2008年间,尽管我国粟种植面积和产量逐年减少,仅粟植硅体累积封存了约7×106tCO2.植硅体碳有可能是生物地球化学循环中丢失碳汇的...