遗迹化石Zoophycos中的微生物和分子化石

在广西来宾瓜德鲁普世(中二叠世)茅口组下部深灰色粒泥灰岩中发育丰富的遗迹化石Zoophycos, 在Zoophycos的蹼层中发现丰富的螺旋菌状、球菌状微生物化石, 它们的大小在0.4~3.0 μm之间. 在富含Zoophycos(复合遗迹组构指数为4)的粒泥灰岩样品中, 检测到的分子化石有: 正构烷烃(主峰碳为C₁₈, 无明显的奇偶优势)、无环类异戊二烯烷烃(如姥鲛烷Pr, 植烷Ph等)、长链三环萜烷、五环三萜烷(藿烷系列)、甾烷、长链烷基环己烷、二苯并噻吩、苯并萘并噻吩、苯并二苯并噻吩等. 姥植比(Pr/Ph)小于1和大量含硫有机化合物的存在(噻吩系列)显示出沉积物中存在较多的还原态的硫, 反映还原条件. 这些特征可能与硫酸盐类还原菌有关. Zoophycos蹼层中高丰度微生物化石和分子化石的发现表明, 遗迹化石Zoophycos可能是其造迹者精心构筑的多功能花园, 在花园中, Zoophycos的造迹者在不同的蹼层中培植不同的微生物, 这些微生物与Zoophycos的造迹者在其生活期间可能在食物链、氧化还原等方面为密切相关的互利共生群落.     

中国石炭纪综合地层和时间框架

石炭纪共持续了60Myr,在地质年代表上起始于358.9Ma,结束于298.9Ma.按国际标准石炭系包含2个亚系6个统7个阶,其中3个阶的全球界线层型已经确立,包括杜内阶、维宪阶和巴什基尔阶; 4个阶的全球界线层型尚没有确立,分别是谢尔普霍夫阶、莫斯科阶、卡西莫夫阶和格舍尔阶.本文基于华南的材料,运用以生物地层学为基础的多重地层划分和对比方法,建立了中国石炭纪年代地层框架.通过高精度的生物地层学研究工作,中国的石炭纪地层中可识别出牙形刺化石带37个,有孔虫(包括?类)化石带24个,菊石动物化石带13个,腕足动物化石带10个,四射珊瑚化石带10个.通过这些化石带确立的生物地层格架,建立中国区域性的石炭系年代地层框架(包括2个亚系4个统8个阶),可以与全球其他地区的区域性年代地层框架进行精确对比.同时,中国在石炭纪化学地层、层序地层、旋回地层、事件地层等研究方向也取得了重要进展,可以和全球进行良好对比.中国石炭纪地层工作在未来的推进,应加强海洋浅水相与深水相、海相与陆相地层的对比;加强旋回地层的高分辨率天文年代标尺研究;加强石炭纪古环境和古气候研究,包括反映不同古环境指标的锶同位素、氧同位素的研究,以及保存的植物化石气孔指数的研究等.     

贵州独山地区晚泥盆世F-F生物灭绝后的先驱生物及其在生态系统重建过程中的意义

生物集群灭绝后, 大多数地区变成一个没有或缺乏生态系统的“生态裸地”. 研究率先进入这一“生态裸地”的先驱生物和在这一“生态裸区”上早期生态系统的形成过程, 对于阐明生物集群灭绝后生物演化非常重要. 晚泥盆世弗拉期(Frasnian)-法门期(Famennian)(F-F)之交生物集群灭绝事件后, 在贵州独山地区遗迹化石的出现和繁盛明显早于其他生物实体化石. 一些构造相对简单、在沉积物表面活动并以食沉积物为主的造迹生物往往率先进入这一集群灭绝后的“生态裸地”, 其习性构造经历了由简单到复杂的、从由二维层面到三度空间的开拓和发展, 遗迹化石的结构显示出这类造迹生物改造沉积物的能力逐渐增强、分异度逐渐增大的觅食效率提高, 逐步建立起一个新的生态系统的基础. 这个过程与前寒武纪-寒武纪之交的遗迹化石所显示的演化特征颇为相近. 弗拉期-法门期生物灭绝事件之后, 独山地区法门期的实体化石因泥盆纪-石炭纪界线之交的又一次灭绝事件只存在复苏阶段, 而缺少辐射阶段, 但遗迹化石结构和多样化演化的特征显示其经历了复苏期和辐射期两个发展阶段. 遗迹化石的演化为其他生物的复苏发挥了必要的生态链铺垫作用. 在生物集群灭绝后的“生态裸地”上, 随着导致灭绝事件的环境因素逐渐消失, 新生态系统的重建经历了“雏形生态系统”和“基础生态系统”两个形成生态链的铺垫阶段后, 逐步形成了一个“发达生态系统”. 新生态系统的建立为生物群复苏奠定了重要的基础.     

辽西侏罗纪紫萁根茎化石新材料（Ashicaulis wangiisp.nov.）及古生物地理学和演化意义

保存有解剖构造和系统学信息的紫萁根茎化石对于探究地史时期紫萁科植物多样性特征以及起源演化具有不可替代的重要意义.我国冀北辽西地区是北半球为数不多的侏罗纪紫萁根茎化石产地之一,但目前我们对其化石多样性的了解还处于积累阶段.本文报道辽西地区新近发现的解剖特征保存完好的紫萁科矿化根茎化石新类型——王氏阿氏茎Ashicaulis wangii sp.nov.化石采自北票市长皋地区中侏罗统髫髻山组.标本呈近圆柱状,由髓、木质部圆筒、皮层及叶柄基外套组成.髓部异质,木质部圆筒由约15~17个木质部束组成,外韧网管中柱,具明显完整叶隙（即时型或延迟型）;皮层分内、外两部分,含叶迹数目相对较少.该种具有异质叶柄基硬化环且叶柄基内部皮层含大量厚壁组织.在目前已知紫萁科Ashicaulis属具异质硬化环的5个种中,有4个种报道于中国,而南半球材料多以同质硬化环为典型特征,因而中国材料具有一定的地域性特征.新材料的发现不仅丰富了我国紫萁科根茎化石的属种类型,而且由于其在解剖特征上与产自北美古新统的Osmunda pluma Miller存在较高的相似性,对探究紫萁科植物的多样性特征、起源与辐射演化,以及该科在北半球的古生物地理学意义和宏演化过程提供了新的化石证据.     

新疆哈密翼龙化石风化机理初步研究

哈密翼龙化石的发现对探讨翼龙习性、起源与演化具有重要意义.但随着保存环境的变化,化石骨骼产生了明显的开裂剥落等风化现象,严重威胁化石保存.本文利用X射线荧光光谱法(XRF)等多种方法对骨骼化石进行测试,以探讨其风化机理.分析表明,翼龙中空骨骼内的填充物主要是方解石,夹杂少量石英和长石等碎屑颗粒.骨骼化石的主要成分是羟基...     

对编制全国古生物化石保护规划的思考

中国是世界上独一元二的占生物化石宝库,美国科学家曾说：“世界上没有其他地方在如此关键的时间,保存如此完好的、如此多的化石群落”,“这些沉积和这些化石不仅是中国的财富,也是世界的财富”。被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”的澄江动物群和凯里动物群、关岭动物群、热河动物群等重大发现和研究,     

陕西横山晚三叠世鱼类游泳遗迹的成因解释及鱼体长度估算

鱼类游泳遗迹化石稀少而珍贵, 国外描述的标本普遍较小或保存较差, 并且都来自古生代地层. 来自我国陕西横山县中生代地层的标本以其完整(标本长度达4 m)、精美、遗迹个体大而罕见, 分属4个遗迹种, 其中两个新种. 通过这些标本较好地总结了鱼类游泳遗迹形态的构成规律, 并估算出造迹鱼体长度为32 ~ 96 cm.     

黄土高原秦安中新世黄土-古土壤序列的蜗牛化石初步研究

通过对秦安中新世黄土-古土壤序列蜗牛化石的初步调查研究表明, 在距今22~6.2 Ma期间长达近16 Ma的黄土-古土壤沉积发育过程中, 无论黄土还是古土壤地层中都保存有较丰富的蜗牛化石种类, 目前发现的15种蜗牛化石全部是陆生种类, 化石个体保存完整, 为原地埋藏的种群, 未发现水生的种类, 多数为第四纪黄土-古土壤序列中的常见种类, 可划分为冷干和温湿两个生态类群, 冷干类主要见于黄土地层中, 温湿类主要分布于古土壤地层中. 自中新世至第四纪期间, 蜗牛化石Metodontia(间齿螺)类和Cathaica(华蜗牛)类的属种具有明显的演化趋势, 新的种类的出现和演化与这一时期大的气候环境的改变在时代上有较好的一致性, 反映了蜗牛生态种类对全球/区域性环境格局变化的响应. 初步研究结果表明, 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列有着相似的沉积背景. 研究结果为秦安中新世黄土-古土壤序列沉积环境、气候演化等提供了生物化石证据.     

模拟成岩或低级变质作用对铁氧化菌席的影响

生存于微氧、近中性pH环境的铁氧化细菌所形成大量的螺旋柄状或长杆鞘状胞外聚合物有利于沉淀其环境中的铁氧化物,而这些胞外聚合物可被视为其地球微生物学标志.太古代晚期至早元古代的海洋是微氧富铁的环境,因此铁氧化代谢成为当时生物圈的重要组成部分,但与之相关的生物物质及铁矿化记录在经历漫长的地质演化后不可避免的发生变化而难以识别.本研究实验模拟了嗜中性微好氧铁氧化菌席可能经历的成岩作用,通过对比现代铁氧化细菌产生的胞外聚合物及铁氧化物在经历高温-高压前后的变化,揭示了生物物质-矿物体系在成岩作用中可能经历的变化过程.实验结果显示螺旋柄状物和长杆鞘状物以及铁氧化物球状聚合物在100MPa和300℃作用之后,其生物结构特征仍可以识别,表明微生物有机质-铁氧化物混合体系可能在地质记录中被一定程度的保存,为前寒武沉积记录中铁代谢的起源和演化的识别提供了参考.     

兰州刘家峡古象化石的发现

2000年作者在进行黄河中上游河谷阶地考察时,在兰州刘家峡水库西侧祁家大坡公路边路堑壁上,发现一古象门齿化石.化石产出剖面位于黄河Ⅵ级阶地后缘,其海拔高度为1880ｍ,拔河228ｍ.阶地为基座阶地,剖面描述如下:基座为前震旦纪变质岩系;上覆洪积砾石层,厚约5～10ｍ,向东延伸相变为黄河砾石层.洪积砾石层之上为3～4ｍ厚的冲积黄土,质地坚硬,强烈石膏化.古象门齿化石即产于本层下部,呈平卧状,显然是经过了短距离的流水再搬运的.本层之上为200多米厚的风成黄土(照片1、图1).照片1兰州刘家峡古象化石的产状Ｐｈｏｔｏ1　Ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏ…     

从哺乳动物化石看中国黄土高原红黏土-黄土系列的气候环境及演变

集中黄土高原有古地磁, 古生物资料的红黏土-黄土风尘土状地层剖面, 对比并归并到一个相对完好的红黏土-黄土基础剖面上, 得到一个含有大约从8.0 Ma B.P. 晚中新世中期到第四纪晚期各时段含哺乳动物化石序列的综合地质剖面. 根据有关资料, 将该综合剖面划分为12个地层段, 除两个段缺化石外, 其余的皆含其特有的化石组合, 从下向上依次为含第一化石组合的第一地层段到含第十二化石组合的第十二地层段. 逐个分析所含哺乳类化石的特征, 恢复其生活时的气候环境. 黄土高原红黏土-黄土沉积时的气候环境从老到新大致是: 由晚中新世中期起的热-半干半湿、较暖半湿、暖较湿→上新世的微暖湿、凉干、较暖湿→第四纪冷干与温半湿频繁交替; 有从晚中新世中期起的稀树灌丛草原、多树灌丛草原、亚热带森林草原→上新世的稀树草原、干草原及第四纪的灌丛草原、干草原、荒漠的变化. 新近纪期间的气候环境是在暖湿背景上的变化, 波动幅度不很大, 高原各地的情况基本一致; 第四纪期间的则是在冷干背景上的变化, 波动幅度较大. 由新近纪进入第四纪气候是一个较显著的突变. 从更新世初期起黄土高原的气候环境就明显地显示了东南较西北暖湿的地域差别.     

徐州大北望地区馒头组化石碳酸盐岩微相分析

江苏省徐州市大北望剖面早寒武世馒头组的碳酸盐岩地层发育较好,沉积类型多样,成岩特征明显,是研究碳酸盐岩沉积及成岩作用的理想剖面之一。文章采用微相分析的方法 ,对该剖面碳酸盐岩的生物组合、颗粒成分、基质类型及其结构等微相特征做了研究。根据颗粒类型、沉积结构和化石,本区的碳酸盐岩可以被分为3个大类和10种化石碳酸盐岩微相类型:泥晶颗粒灰岩(微相1至微相5),颗粒泥晶灰岩(微相6至微相8)和泥晶灰岩(微相9和微相10)。每一种微相对应特定的沉积环境及演化特征。综合分析表明,研究区下寒武统形成于泻湖、局限台地、开阔台地和台地边缘的浅滩环境,据此建立了沉积相模式。在徐州大北望地区进行的关于碳酸盐岩微相的研究表明早寒武世晚期的馒头组继承了早寒武世中期的特点,且海侵持续扩大的持续沉降活动。     

水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响

氧环境决定了水体沉积物中各种生命所需元素的最终归趋,沉积物-水界面是水相与沉积物相氧传递的重要场所,而水动力条件是影响沉积物-水界面氧传递的重要因素.选择三峡库区一级支流御临河为研究对象,根据长年监测数据建立实验室模型,采用声学多普勒流速测试仪及微电极测试系统构建了非侵入式涡度相关测试系统,探究了不同水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响.结果表明：水体静止状态下沉积物-水界面溶解氧浓度随时间的增加而减少,非静止状态下随时间的增加而增加;沉积物-水界面氧通量随水体流速的增加而增加.根据氧通量求解对应流速下垂直涡动扩散系数并进行线性拟合,当水体流速为0.01~0.14 m/s时,垂直涡动扩散系数与水体流速的相关性最好,此时沉积物-水界面氧通量的传递以涡动扩散为主导.     

山西中元古代汝阳群分枝管状藻体和显微环状螺旋加厚管体的发现

目前已知中元古代(1600~1000 MaBP)生物化石多产自硅化碳酸岩, 它们以个体很小(通常15~20 mm)的简单球形、丝状化石类型为主, 其中大多被视为蓝细菌. 页岩是保存中元古代生物圈古生物信息的另一来源, 球形、具刺疑源类、及丝状化石通常见于中元古代页岩. 报道产自我国山西中元古代汝阳群的一个不寻常的管状化石组合, 其中有具分枝的管状丝体; 有具环形螺旋加厚的管体, 它们可能是灭绝生物用以适应干旱环境的管状结构物.     

塔里木盆地轮东1井奥陶系洞穴沉积物的发现与意义

轮东1井位于塔里木盆地塔河-轮南古隆起东翼围斜部位.该井在6800～6825m井段上奥陶统发育一高约25m的大型溶洞.第3筒芯取自洞穴顶部.通过对洞穴充填沉积序列及其古生物分析与元素地球化学研究,获以下关键结论:(1)洞穴沉积物中含较多腕足类、腹足类、棘皮类、介形虫和疑源类化石,明显分为洞穴原地生态和异地生屑(洞穴崩塌角砾经溶蚀残存与潜流搬运而来)两类,指示洞穴形成于前石炭纪,并在石炭纪再次沉降时被半充填和埋藏;(2)元素地球化学揭示,洞穴充填泥为钙质古土壤和风化壳残留物,形成于循环不畅的咸水环境;(3)洞穴形成与演化共经历了3期:晚奥陶世良里塔格组沉积后、桑塔木组沉积后和志留系沉积后,其中后两期主要发育顺层承压深潜流岩溶作用.基于洞穴形成历史恢复,可对古岩溶有利区进行预测评价.此外,对古地理学与古岩溶学研究也具有重要意义.     

从稳定同位素与微体化石看南海南部末次冰消期古海洋变化之阶段性

对南海西南陆坡SCS 1 2柱状样中微体化石进行定量统计以及稳定同位素分析和AMS14 C测年 ,求取末次冰消期高分辨率的古海洋学记录 .约 1 3kaBP以来南海南部的古海洋呈阶段变化 ,其中氧同位素 1 /2期界线约 1 2 .0 5kaBP和末次冰消期末约 7.70kaBP前后为两个快速变化期 (终止期IA 和终止期IB) ,其间则为缓慢变化期 .据推测 ,南海海平面在终止期IA 之前相对于现代的大致位于 - 1 1 0m处 ,终止期IB 之后与现代的相近 ,而其间则大致位于 - 5 0m附近 .与此相应 ,1 2 .0 5kaBP以来 ,冬季平均表层海水温度和盐度明显增高 ,表层古生产力下降 ;而约 7.70kaBP出现早全新世CaCO3 保存峰事件 ,翼足类丰度和CaCO3 含量显著增多 .     

二叠纪-三叠纪之交缺氧环境的微生物和微生物岩

紫云长兴期生物礁顶部的下三叠统Hindeodus parvus带产小球状微生物化石, 其大小一般在0.15~0.30 mm, 中空, 内部一般为微亮晶方解石充填, 壁为泥晶质. 它们一般呈圆球状, 均匀散布于泥晶基质中, 数量可以密集、丰富、或极少. 没有腹足类或底栖双壳类共生, 但可以有介形虫或/和藻席共生. 岩石中细小草莓状黄铁矿的存在说明这种微生物生活于缺氧环境. 在一些剖面上, 这种微生物岩的上下地层为富含小腹足类和小虫孔化石的泥晶灰岩. 这种小球状微生物的分布严格限于发育到大绝灭开始的生物礁礁顶的浅水环境, 并且不在深水表层水体出现, 表明这种微生物是底栖生活的, 并且需要阳光进行光合作用. 其大小超过所有的球状的细菌和蓝细菌化石, 不能归入这两个门中. 根据其大小、形态、古生态特征、钙化特点, 推测它可能属于低等绿藻, 特为其建立一个新属种: Ziyunosphaeridium sinensis gen. et sp. nov.(中华紫云球藻)(新属新种). 迄今已描述的H. parvus 带的微生物岩可分为6种类型: (1)多孔泥晶结构的灰岩; (2)囊状化石的微生物岩; (3)含树枝状体的岩石; (4)小球状低等绿藻化石(紫云球藻)有关的岩石; (5)小球状蓝细菌化石有关的岩石; (6)叠层石. 紫云球藻有关的微生物岩只出现在生物礁发育到二叠纪末大绝灭开始的那种极浅水的剖面的界线地层中. 其他的微生物岩也形成于浅水环境, 但比紫云球藻微生物岩形成的水体可能要深些. 早三叠世的微生物岩与通常意义的生物礁在形成机制和环境意义上有本质的不同, 因而不应该当成生物礁岩. 那种因为早三叠世微生物岩的存在而认为二叠纪的生物礁生态系延续到中生代的看法是不正确的.     

中更新世以来秦岭张坪洞穴群中田鼠化石的分布及其环境意义

秦岭张坪洞穴群中发现有3种田鼠类化石: Microtus oeconomus、Caryomys inez和Caryomys eva. 这3种田鼠各有其不同的生态习性. 不同习性的化石与现生种的统计分布表明, 化石产地及其附近中更新世以来的环境变化可能为: 493 ka BP温湿, 259 ka BP冷湿, 205 ka BP寒湿, 28 ka BP凉湿, 现代温干.     

古近纪湖相烃源岩形成的地球生物学过程

山东东营凹陷古近纪沙河街组下部普遍发育膏盐岩系和颗石藻钙质页岩.研究认为膏盐岩系形成于早期的盐湖环境,而膏盐岩系之上的颗石藻钙质页岩形成于咸度略低的咸化湖泊环境.通过古今湖泊环境和生物类群等的分析对比,认为蓝细菌是古近纪沙河街组下部膏盐层系形成过程中的主要生产力代表,生产力水平为1500~2000 g C m?2 a?1.通过对钙质页岩中钙质超微化石的研究,发现颗石藻是钙质页岩形成时的主要生产力代表.根据钙质页岩的沉积速率、沉积纹层和纹层中颗石藻化石的计数统计,定量确定了颗石藻页岩形成时的古生产力水平为2250~3810 g C m?2 a?1,平均为3120 g C m?2 a?1.通过对地层中大量草莓状黄铁矿粒径的统计,发现膏盐岩系形成时的底层水体处于富硫化氢的缺氧状态,而钙质页岩形成时的底层水体为下贫氧状态.在此条件下,有机质均能有效保存.通过多参数的地球生物学模型的分析和计算,认为东营凹陷古近纪早期盐湖及咸化湖泊中有机碳的保存效率约为10%~15%.     

山东山旺中新世火山喷发对生物生存环境的影响

山东临朐山旺及其邻区广泛出露中新世基性火山岩, 并保存完整的火山机构, 与之同时代的玛珥湖位于这些基性火山岩的环绕之中. 玛珥湖内保存了完整的沉积序列, 湖相沉积物中赋存有丰富的、种类繁多的、保存异常完好的动植物化石. 研究表明, 本区玄武质火山岩属于裂隙式和受断裂控制的中心式火山活动的产物. 在对研究区火山岩及其玛珥湖沉积物内呈稀散状态的火山灰系统取样的基础上, 利用电子探针分析方法, 重点开展了山旺中新世玄武质火山喷出气体成分和含量的实验室定量测试研究. 测试结果表明: 山旺地区中新世玄武质火山喷出的S, Cl, F 和H₂O含量分别为0.18~0.24, 0.03~0.05, 0.03~0.05和0.4~0.6 wt%(质量分数); 与世界上其他地区的火山活动相比, 山旺中新世火山喷出气体S的含量较高. 山旺中新世火山喷出气体(包括S, Cl和F)对当时周围地区的环境变化造成了严重影响, 火山喷发除喷出大量氟化物气体导致周围地区动物死于氟中毒外, 还喷出了以S和Cl及其化合物为主要成分的火山气体造成当时火山盆地内温度急剧下降、形成酸雨, 甚至破坏大气臭氧层. 山旺中新世火山活动的综合环境效应能够引起周围地区生物非正常死亡或集群死亡级别的环境变化, 可以导致山旺火山盆地内生物大批死亡. 山旺玛珥湖沉积物内保存异常完好的动植物化石多数赋存在富含火山灰的页岩中, 并且其上覆的页岩中火山灰含量也较高. 这些证据支持火山活动导致了本区生物非正常死亡或集群死亡, 并被其后火山喷出的火山灰快速覆盖和埋葬, 形成保存完好的山旺古生物化石.