含有42亿年前世界最古老锆石的岩石

1086年6月由日本富士宫奇石博物馆送交日本地学研究会的样品,有两份岩样含有世界最古老矿物,岩样本身只不过是30多亿年前的片麻岩,并不算世界最古之物,但是在这种岩石中发现了形成于距今42亿年前的锆石,这一数值超过了以前公认为世界最古老岩石38亿年前的格陵兰片麻岩的年龄,已接近了46亿年前的地球创成期,这引起了人们的极大注意。     

关于开展元古宙重大生命演化事件研究的建议

九十年代以来,随着生物地层学研究的深入发展,我国在元古宙生物演化的研究中,取得了一个接一个的重大进展。其中除了在南方扬子地区约600Ma晚震旦世地层中的许多发现（如庙河生物群、瓮安生物群和高家山生物群等）外,还在北方元古宙的地层中,特别是在约18亿年前的常州沟组中,不仅早已发现了迄今最古老的单细胞浮游真核生物,而且新发现了具细胞组织的宏观多细胞生物及有性生殖结构。所有这些不仅为进一步深入研究元古宙生命演化规律奠定了全新的基础,而且还表明对这一领域的研究我国具有十分优越的地质条件,因此,如果能进一步加大支持力度的话,在我国关于元古宙生物演化的研究和理论完全有可能在短期内取得全面突破,我国的科学家将可能在该研究领域取得更加重大的成果,为人类的科学事业做出更加重要的贡献。     

5.2亿年前生命就开始自由地呼吸了

<正>地球上的生命起源于35亿年前,真核生物在20亿年前出现,多细胞生命在8~6亿年前出现,他们的出现均与地球表面的氧化作用有关。接下来5.4~5.2亿年前的"寒武纪生命大爆发"尽管在半个世纪前就被认为是氧含量的增加导致,但是在早寒武纪海洋的氧化还原条件,尤其是深海条件,仍处于争论。南京大学和苏黎世联邦理工学院最新研究发现"寒武纪生命大爆发"与全球海洋含氧底水的扩散保持一致。由于     

关于开展元古宙重大生命演化事件研究的建议

九十年代以来,随着生物地层学研究的深入发展,我国在元古宙生物演化的研究中,取得了一个接一个的重大进展。其中除了在南方扬子地区约６００Ｍａ晚震旦世地层中的许多发现（如庙河生物群、瓮安生物群和高家山生物群等）外,还在北方元古宙的地层中,特别是在约１８亿年前的常州沟组中,不仅早已发现了迄今最古老的单细胞浮游真核生物,而且新发现了具细胞组织的宏观多细胞生物及有性生殖结构．所有这些不仅为进一步深入研究元古宙     

晚前寒武纪地质研究的进展

晚前寒武纪,在我国指约19亿至6亿年前,长达十多亿年的一段时间。它是地质历史上的一个重要转变阶段。在此期间,地球的气圈、水圈发生了显著的变化;生物界出现了真核生物;沉积作用、构造运动和成矿作用也都表现出与太古宙全然不同的巨大差别。例如,自晚前寒武纪起,在地球上不再产生绿岩带(除个别地区可能的“绿岩带”     

前寒武纪地球动力学(Ⅱ):早期地球

早期地球(early Earth)是指冥古宙(或称dark ages,黑暗时代)的地球,也称为"Hadean Earth",即是45.6亿年至40亿年的地球。早期地球是地球科学研究的前沿,是诸多地质、地球化学理论或模型必须面对的基本科学问题。本文系统综合了与早期地球相关的研究进展,特别是近10年来的进展,以建立地质理论的各种大地质现象起源为主线,包括原始地核、原始地壳、地幔对流、岩石圈、地幔不均一性、陆壳和洋壳、水及大气圈和海洋、板块构造、早期生命等起源问题。这些都是地球科学的重大前沿科学问题,也与地球物质起源相关的宇宙起源、元素起源密切相关。原始地核出现最早,在原始地球形成之初的几个百万年内就形成了,4 450 Ma地球发生了最后一次全球整体的大规模熔融事件,地球的原始地幔和原始地核再次均一化,原始地核可能消失;4 450 Ma之后的地核大小与现今的地核大小基本一致,只是液态外核在不断冷却缩小,而固态内核在不断增大;从锆石年龄得出最早地壳大于4 408Ma,而从Sm-Nd体系获得的最早地壳年龄为4 470 Ma,比后期地核形成要早。总之,原始地壳从原始地幔中分离出来的时间大体为44.5亿年。一些最老的锆石中Nd、Hf的地球化学特征也证明原始地幔分异发生在43亿年前。岩浆抽吸后的原始地幔上部经冷却,原则上可能构成原始地壳下部的原始岩石圈地幔,从而开始出现上地幔和下地幔的分异演化。但是,地球40亿年前的原始岩石圈没有大洋岩石圈和大陆岩石圈之分。对地幔对流循环起源有3种认识,最可能产生于44.5亿年前的偶然撞击事件。地幔不均一性起源可能与地幔对流循环有关,可用地幔柱理论或地幔翻转过程给予解释,且早于板块构造体制起源,板块构造增强了其不均一性。水、大气圈和海洋的起源早于陆壳和洋壳的分异。最早的水最可靠的直接证据来自发现的最老锆石的氧同位素,表明水在40亿年前就在原始地球表面稳定存在。但是,地球最早的矿物记录残存在西澳伊尔岗克拉通中(Mt.Narryer和Jack Hills地区),为一颗44亿年的锆石。这颗最早的锆石也意味着最早的硅铝壳(陆壳)应当在44亿年前就出现了。陆壳记录远远早于板块构造在地球上运行的可靠记录,因而早期陆壳起源机制很可能是独立于板块构造体制之外的前板块构造体制制约,触发式拆沉驱动的构造-岩浆过程和3个世代的岩浆分异过程最终导致大规模TTG(陆壳)爆发式形成。水是生命起源的必备条件,因此地球生命起源时间晚于4.0Ga,化石确证生命至少起源于3.7Ga前,且生命最可能出现在海洋中的热液喷口。总之,本文概要介绍了诸多地球科学成就的菁华和前沿,也有助于全面认识与早期地球组成、结构、演化及动力学过程相关的不同学科前沿的最新重大成就。     

古生物学研究新进展三则

<正>1)海水酸化或为2.5亿年前海洋生物大灭绝的元凶由中国和意大利科研人员组成的团队在一项最新研究中,找到了距今约2.52亿年前海水酸化影响生物生存的证据。他们发现,在大灭绝期间部分腕足动物的钙质壳的纤维结构变小,通过大灭绝事件得以生存;大部分腕足动物的钙质壳壳质结构没有变化,最终在二叠纪末期灭绝。这一发现,为解释二叠纪末期为何会发生地球演化史上最严重的一次     

青海西宁厚层黄土的发现及其意义

古地磁研究表明,西宁大墩岭黄土剖面是距今1.2Ma以来形成的,它记录有B/M界线,哈拉米洛事件(J)和黄土剖面中很少发现的布莱克事件(B_1)。西宁地区的黄土以其厚度大(达261m)、粒度粗、古土壤分层多、古土壤厚度在整个剖面所占比例小为其特点,表明西宁距离黄土的物源区近、气候干冷、粉尘堆积速度快,详细记录了距今1.2Ma年以来青藏高原环境变迁和气候变化信息。其中L_2、L_9、L_(15)是距今0.155、0.79,1.10 Ma三次最为干冷时期的产物,与青藏高原的三次最大规模冰期极盛时期相对应。     

开展华北地台古元古代早期微古植物群与真核生物研究

深入开展古元古代早期 (2 5 0 0～ 180 0Ma)微古植物化石研究 ,查清其产出层位、种属组成、组合特征、时空分布规律等 ,在古元古代晚期长城系层位之下建立一个目前世界上时代最老、层位最低的真核生物的微古植物化石组合 ,这是在国内外该时期生物地层学研究中一个全新的课题和极待解决的问题。通过比较形态学、分子古生物学和古生态学研究 ,查清微古植物群中真核生物的生物学属性 ,追索真核生物产出的最低层位 ,探索真核生物的起源 ,为探讨地球早期生命演化提供直接的化石证据。开展古元古代早期微古植物群研究和探讨真核生物的起源 ,不但具有地层划分与对比的实际价值 ,而且在生物学研究上具有重大的理论意义     

华北陆块2.56～2.52 Ga增氧事件对成矿和生命演化的影响

地球表层大气氧浓度的显著增高是地球史上最重大的地质事件之一,它不仅改变了地球表层环境,促进了生命演化,而且加速了表生地质过程,形成一系列适应环境突变的岩石和重要矿床。地球在前寒武纪时期曾发生过两次大气快速增氧事件,分别为大氧化事件(GOE)和新元古代氧化事件(NOE)。本文主要论述华北陆块新太古代晚期增氧事件的时限及其对成矿和生命演化的影响。华北陆块新太古代晚期形成千余个氧化物相BIF型铁矿床和矿点,属于阿尔戈马型,累计查明资源储量约335.36亿t,占全国铁矿总资源储量46%。该类矿床和矿点形成于弱碱性氧化环境,成矿时代主要介于2.56~2.52 Ga,并经历了2.51~2.50 Ga的变质作用。通过对BIF型铁矿床中矿石的Ce异常、铁同位素组成和硫同位素非质量分馏效应(MIF-S)等特征研究,显示在2.56~2.52 Ga期间大气圈的氧浓度大幅度升高,并由缺氧还原环境变为具一定氧浓度(1%~10%PAL)的氧化环境,暗示华北陆块在此期间曾出现过一次显著的增氧事件。其对华北陆块的成矿作用产生了重要影响,主要表现在以下三个方面:(1)形成大量氧化物相BIF型铁矿床,这是中国最重要的铁矿床类型和铁矿石开采对象,但缺少碳酸盐相BIF型铁矿床的产出;(2)制约了新太古代晚期VMS型铜锌块状硫化物矿床的发育,目前仅在辽北红透山地区有报道;(3)缺失南非兰德型金-铀砾岩矿床。此外,此次增氧事件也加速了华北陆块上生命演化的进程。一般来说,从以单细胞为主的真核生物演化到宏观多细胞真核生物大约需经历1.6~1.7 Ga。然而,华北陆块从新太古代晚期(2.56~2.52 Ga)的增氧事件到中元古代蓟县纪高于庄组宏观化石的发现,即从以单细胞为主的真核生物向宏观多细胞真核生物演化仅经历了约1.0 Ga。上述研究结果表明,华北陆块上第一次出现显著增氧过程的时限为2.56~2.52 Ga,不仅时间上比全球其他地区(~2.4 Ga)早了约1亿多年,而且生命演化也比其他地区提早0.6~0.7 Ga。     

元古宙生物圈的研究意义、现状和关键

1前言地球早期生命的演化问题与生命的起源问题一样，都是世界著名的科学难题之一。要完全解决这样的难题决不是前寒武纪古生物学所能单独完成的，但前寒武纪古生物研究则是最基本、最现实的环节。根据当前的资料，生命自从在太古宙早期（约3500—3800Ma）完成从非细胞形式的突破而出现最早的原核生物开始，其后的许多重大演化事件，如真核生物（原始单细胞型）的出现，以及在此基础上发生的有性生殖、多细胞体型和动植物的分化等三大发展，都是在元古宙（约570一2500Ma）完成的。因此，以充分的古生物证据来论证这些重大演化事件发生的次…     

开展华北地台古元古代早期微古植物群与真核生物研究

深入开展古元古代早期（2500－1800Ma)微古植物化石研究，查清其产出层位、种层组成、组合特征、时空分布规律等，在古元古代晚期长城系层位之下建立一个目前世界上时代最老、层位最低的真核生物的微古植物化石组合，这是在国内外该时期生物地层学研究中一个全新的课题和极待解决的问题。通过比较形态学、分子古生物学和古生态学研究，查清微古植物群中真核生物的生物学属性，追索真核生物产出的最低层位，探索真核生物的起源，为探讨地球早期生命演化提供直接的化石证据。开展古元古代早期微古植物群研究和探讨真核生物的起源，不但具有地层划分与对比的实际价值，而且在生物学研究具有重大的理论意义。．     

Science研究发现原始陨石可能是地球和太阳系内水的来源

正2014年10月31日,Science发表题为《早期太阳系内部的吸积水来自碳质球粒陨石——可能的来源》(Early Accretion of Water in the Inner Solar System from A Carbonaceous Chondrite-Like Source)的文章指出,伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)研究发现了地球和太阳系内水的第一个证据。研究人员提出了地球上水的另一个潜在来源——碳质球粒陨石。最原始的陨石即碳质球粒陨石,形成于大约46亿年前太阳引发的灰尘、砂     

晚中元古代神农架群成对碳同位素记录的表生碳循环特征

正晚中元古代(1300～1000 Ma)是多细胞真核生物演化和古海洋环境变化的关键地质时期。我国湖北省神农架地区发育的神农架群形成于该时期,为探讨上述问题提供了很好的材料。本研究系统分析了神农架群乱石沟组中上部至石槽河组约500件样     

板桥凹陷沙三段油气生成、运移和聚集数值模拟

板桥凹陷主要烃源岩为沙三段地层暗色泥岩,而沙三段砂岩为板桥凹陷主要储层之一.在恢复板桥凹陷埋藏史、热史和成熟史的基础上,定量模拟沙三段油气生成、运移和聚集特征,模拟结果利用实测镜质体反射率(Ro)、地层温度和63口井钻探结果验证.模拟结果表明:(1)板桥凹陷现今的热流值在59.8～61.7mW/m2之间,古热流演化经历了早期(65～50.4Ma)持续升高和晚期(50.4～0Ma)逐渐降低两个阶段,在距今50.4Ma达到最高;(2)东营组沉积末期,板桥凹陷沙三段烃源岩成熟度(Ro)大约在0.5%～1.25%之间,现今成熟度(Ro)范围大约在0.5%～1.8%之间,在距今大约35Ma开始生烃,距今30Ma开始达到生烃高峰;(3)沙三段烃源岩在距今大约31Ma开始排烃,距今31～26Ma为主要排烃阶段,距今26～0Ma为少量排烃阶段;(4)板桥凹陷油气主要运移路径主要受控于古构造面,凹陷区以发散流为主,北部陡坡带以平行流为主,汇聚流主要存在板桥凹陷南部缓坡带.在板桥凹陷沙三段存在6个有利油气聚集区,其中以聚集区Ⅰ和Ⅱ最有利,主要是因为近源、油气运移动力强和运移距离短.     

天津蓟县中元古界高于庄组“球形臼齿状构造”新解——1400 Ma以前球形或似球形实体宏观藻类化石的细胞显微结构

天津蓟县剖面高于庄组,组成一个复杂而特别的叠层石—非叠层石碳酸盐岩沉积序列,其中,第三段构成一个特征迥异的非叠层石碳酸盐岩沉积序列。在该非叠层石序列上部的均一石灰岩(隐晶质泥晶灰岩)中普遍发育大小不等的带状臼齿状构造,与臼齿状构造共同产出的是一些数毫米乃至厘米级的球形体或似球形体。这些球形体或似球形体,曾经被解释为球形臼齿状构造,也被解释为灰岩结核、燧石结核或凝灰岩结核。岩石薄片的显微镜观察表明,这些球形体或似球形体的内部,显示出较为明显但又较为原始的多细胞组织,如分生组织和类似于薄壁组织的成熟组织,其中一些成熟细胞还保留着较为明显的细胞显微结构,表明这些球形体或似球形体的内部结构明显不同于臼齿状构造的特殊填充物——等粒状微亮晶方解石。因此,这些球形体或似球形体应该归为丘尔藻或拟丘尔藻之类的宏观藻类化石,而不是球形臼齿状构造。尽管前人在前寒武纪地层之中描述了若干宏观藻类化石,但多以碳质压型的形式保存在泥岩之类的细粒沉积之中。发现于天津蓟县剖面高于庄组灰岩中的实体球形或似球形宏观藻类化石,以其较老的地质年代(大于1400Ma)、较为明显而又原始的多细胞组织和一些成熟细胞的可能细胞显微结构,表明该球形实体化石具明显的多细胞真核生物属性。这些初步研究和发现为探讨真核生物的起源演变、揭示宏观藻类化石的生物学属性提供了罕见的实际材料,因而具有重要的意义。     

贵州瓮安磷矿新元古代微体生物化石

发现于新元古代陡山沱期的瓮安生物群是一个重要的化石生物群。它的大部分化石保存了较完好的细胞结构、组织分化特征和其他微细构造 ,经描述的属种超过 5 0个。初步研究揭示出地球早期生命漫长的进化过程 ,在距今 6亿年前就已经出现了许多高级后生生物。对瓮安生物群的深入研究将有助于进一步了解早期生命的起源和演化过程。     

新发现 新观点

美、澳在加发现39.6亿年的岩石据英国《新科学家》报导,华盛顿大学的塞缪尔·鲍林在加拿大北部一个边远地区采集的两种岩石,经堪培拉澳大利亚国立大学用高分辨力离子质谱测定,其年龄为3960Ma,这是迄今地球上发现的最古老的岩石。尽管这个大学的科学家曾用这台装置测定出年龄4300Ma     

新元古代地磁、碳和年代地层学再研究极移和演化的含义

综合起来,有几方面证据说明新元古代和寒武纪地球可能经历了一场大而迅速的极移幕(TPW),这些证据包括:(1)寒武纪历时短。曾经认为寒武纪持续近100Ma,现在的地层Rb/Sr,U/Pb地质年代测定法认为,时间间隔为20Ma(距今525～505Ma)。新数据包括摩洛哥、澳大利亚和中国南方最早的寒武系地层火山灰单元中的锆石U/Pb离子探针资料以及威尔斯覆于Erkall花斑岩之上地层的再研究。(2)有关前寒武—寒武系界线     

渤南洼陷北带沙四上亚段储层成岩流体演化

渤南洼陷北带沙四上亚段在埋藏过程中经历了多期酸碱流体演化,同时经历了多期油气充注作用,导致储层物性经历了复杂的演化过程。对渤南洼陷北带沙四上亚段埋藏演化史、有机质热演化、膏盐层脱水等综合研究,结合各种烃类和盐水包裹体特征分析,确定了渤南洼陷北带沙四上亚段成岩流体演化序列：(1)沙四上亚段沉积时期气候干旱,原始地层水呈弱碱性。(2)开始沉积至距今42.5 Ma,有机质尚未成熟,地层流体仍保持弱碱性,成岩作用主要为压实排水作用,形成早期球粒状黄铁矿胶结物。(3)距今42.5~30 Ma,为有机酸控制下的酸性环境,发生长石溶解、石英加大。(4)距今30~24.6 Ma,有机酸发生脱羧,同时沙四上亚段顶部膏盐层脱出大量碱性水,使地层水pH值呈碱性,发生碳酸盐胶结和石英溶解,其中距今28.8~24.6 Ma,发生第一期油气充注;距今24.6~6 Ma,地层经历抬升及再沉降,在抬升过程中有机质再次生成有机酸,使地层水pH值呈酸性,发生第二期酸性溶解、石英加大,其中距今10~6 Ma,发生第二期油气充注。(5)距今6 Ma至现今,沙四上亚段膏盐层发生脱水,地层流体呈碱性,发育少量晚期黄铁矿胶结等。