古生物大量绝灭——地质历史发展阶段划分的基本标志

显生宇中最重要的三个地层界线是前寒武系—寒武系界线、二叠系—三叠系界线和白垩系—第三系界线。对中国和世界上这三条界线的研究表明,它们具有下列相似特征:许多生物门类大量绝灭、铂族元素的正异常、稳定同位素(δ~(13)C)的突然变化等。这些观象很可能是由于地外的稀罕事件造成的。因此,上述三次生物大量绝灭可看成为显生出地质历史阶段划分的基本标志。     

牙形石SHRIMP微区原位氧同位素分析方法

氧同位素温度计已被用于古温度变化研究多年。生物化石磷酸盐中的氧同位素组成对古气候环境变化响应灵敏,牙形石在古生代到中生代的古海洋地层中广泛存在,并具有较为重要的地层学意义,是研究古温度变化的最佳样品之一。SHRIMP具备高分辨、高灵敏、高精度和微量及原位微区分析的特点,可以进行20μm范围内的原位(in-situ)同位素分析。本文介绍了作者利用SHRIMP IIe-MC建立的牙形石微区原位氧同位素分析方法,这是国内关于该方法的首次报导。本文对磷灰石标准样Durango进行了测定,连续七昼夜获得的253次测定结果,平均值为δ18 Oapatite=9.78‰±0.29‰,与该标准参考值δ18 Oapatite=9.81‰±0.25‰(Williams,未刊资料)一致。作者并以二叠系—三叠系界线上下海水温度变化研究为示范,对采自西藏文布当桑二叠系—三叠系剖面上的49个层位中的237件牙形石样品进行了914个氧同位素分析,为研究二叠系—三叠系界线上发生的生物灭绝事件前后的海水温度变化提供了可靠详实的数据。     

西藏海相三叠系—侏罗系界线及晚三叠世生物绝灭事件研究

1998—2004年间在西藏聂拉木、林周、墨竹工卡和洛扎等地进行的三叠系/侏罗系界线地层研究表明,西藏隆子县和洛扎县尚未发现具有连续菊石层序的三叠系/侏罗系界线地层剖面。拉萨以北地区广泛分布的火山岩时代确定为晚三叠世—早侏罗世早期,这有助于解释晚三叠世末期生物绝灭与晚三叠世岩浆侵入和大规模的火山活动有关,但T/J界线尚待精确限定。聂拉木县格米格剖面是特提斯地区唯一未曾“压缩”的三叠系/侏罗系界线地层剖面,具有瑞替阶MARSHI菊石带、赫塘阶Tibeticum、Callyphyllum和Pleuro-notum菊石带。格米格剖面三叠系/侏罗系界线碳稳定同位素曲线记录了晚三叠世瑞替阶末期(Marshi菊石带)突然的负偏移,它很有可能和晚三叠世末期的由超级温室效应所产生的生物绝灭事件相对应。     

上扬子二叠系─三叠系初海相碳酸盐岩的碳同位素组成与生物绝灭事件

本文报道了贵州罗甸沫阳、四川广元上寺和重庆中梁山二叠系及二叠－三叠系界线附近海相碳酸盐岩的碳同位素测定结果。注意到早二叠世及晚二叠世吴家坪期的δ１３Ｃ具有极大的正值，反映了这段地质历史时期生物过渡繁盛和有机碳的高速埋藏。晚二叠世长兴（大隆）期的δ１３Ｃ值急剧降低，并在三叠纪初步达到极小值，反映了二叠－三叠系界线附近生物的迅速衰亡和集体绝灭。界线附近生物的集体绝灭事件除与二叠纪末的火山作用、环境与气候变迁有关外，还与晚二叠世的碳循环平衡失调造成广泛缺氧事件有着密切关系，实际上是几种因素共同作用的结果。     

贵州省黔西县官坝地区二叠系—三叠系地质界面碳、氧同位素特征及意义

研究了贵州省黔西县官坝地区二叠系—三叠系界线附近岩石样品的碳、氧同位素,结果表明,δ~(13)C具有一个明显的负漂移,δ~(18)O也具有明显降低特点。在界线附近发现的3层凝灰岩表明,在晚二叠世—早三叠世该区发生过火山活动。火山活动导致了沉积环境突变,致使二叠纪末发生了生物集群灭绝事件。     

黔北大方地区二叠系—三叠系界线粘土及事件粘土地球化学特征及成因

黔北大方地区二叠纪及三叠纪地层发育,在二叠系—三叠系界线处发现12~14cm厚的界线粘土,在界线粘土层之上还发现3~4层5~18cm厚的火山事件粘土层。二叠系—三叠系界线粘土、事件粘土及松子坎段底部火山事件粘土岩(绿豆岩)均具有高的K_2O和MgO含量;二叠系—三叠系界线粘土的稀土元素特征与关岭组松子坎段底部绿豆岩相似,与沙堡湾段事件粘土岩的稀土元素特征也十分相似,Eu异常较明显,说明界线粘土及事件粘土成因均与火山活动有密切关系。界线粘土比事件粘土具更明显的Eu异常,部分界线粘土还具有Ce异常。二叠系—三叠界线粘土、事件粘土及关岭组绿豆岩的源区均属于活动大陆边缘的长英质火山岩区,为酸性的长英质火山岩喷发(火山灰)沉积的产物,而沙堡湾段及九级滩段正常沉积泥岩的源区属于被动大陆边缘的长石砂岩岩区。界线粘土中,大部分微量元素与事件粘土及关岭组绿豆岩中对应微量元素的含量相近,但其中的Th、Y、Nb、Cd、Ga、In、Ta明显高于与火山活动有关的事件粘土及绿豆岩,推测事件粘土与少量宇宙事件外来物质的加入有关。     

四川华蓥山二叠纪与三叠纪之交沉积特征及动物群变化

晚二叠世晚期,华蓥山地区位于川东、鄂西碳酸盐岩台地上.二叠—三叠系接触关系是华南常见类型之一.生物群集绝灭不是正发生在界线上,而是在界线之下数十厘米处,δ（?）C最大负值和δ（?）O最大变化都发生在这个层位上,我们称它为“重要的生物绝灭（消失）线”.二叠—三叠纪之交生物大绝灭的原因,我们认为主要是环境的变化和生物的不适应性.工作区未发现地外星体撞击事件的记录.     

广西柳桥深水相二叠系/三叠系界线剖面有机碳同位素地层学对比研究及事件响应

研究了广西柳桥地区东攀剖面有机碳同位素的组成,并和浙江煤山剖面进行了对比。结果表明东攀剖面在1δ3Corg变化趋势上,既具有全球PTB剖面普遍存在的共性,又具有其独特性。在东攀剖面一个显著的1δ3Corg负漂移出现在事件界线(EB)之上和二叠系/三叠系界线(PTB)之下,这与煤山剖面具有相似性。显著的1δ3Corg负漂移指示了P/T之交生物绝灭后海水表层水原始生产率的降低以及大气和海水中CO2含量的增加,并得到放射虫绝灭事件、火山事件和海退事件的响应。煤山剖面1δ3Corg负漂移从第27层就开始向13C富集的方向恢复,而东攀剖面1δ3Corg在下Induan阶仍持续亏损,表明东攀剖面早三叠世的生物复苏明显滞后于煤山剖面的。     

四川广元上寺二叠系—三叠系界线层内微球粒的发现与研究

在四川广元上寺剖面二叠系—三叠系的界线层内发现了大量微球粒,这些微球粒数目的峰值在层位上与铱异常、碳稳定同位素负异常大体是一致的,与生物大量绝灭也大体上是相当的。显示了与白垩系—第三系界线层内相类似的微球粒数目变化特征。某些铁质微球粒的结构表明,微球粒形成于高温熔体急速冷却的物理环境。有些微球粒的Cr/Fe与CI型陨石相近,有些与铁质宇宙尘的相近,而有些则与地球物质的相近。微球粒的来源是复杂的,现有来源于地内的,也有来源于地外的。此文主要是介绍四川广元上寺剖面二叠系—三叠系的界线层内所发现的微球粒及对其研     

事件地层学与地外灾变事件

从P∈—∈,P—T等地层界线上的特征岩石、古生物大规模灭绝和Ir及ξ~(13)C的异常等研究表明,与K—R界线一样,在这些界线上也可能存在有地外灾变事件。同时文中提出了界线灾变事件、界线灾变期、界线灾变环境、界线层、界线粘土层、梅树村地质事件等与研究事件地层学有关的一系列新概念。     

奥陶系与志留系界线处生物绝灭事件及其与铱和碳同位素异常的关系

用放射性化学和仪器中子活化分析,研究了宜昌分乡502号奥陶系—志留系界线剖面40多种元素丰度的分布。结果表明,在奥陶系—志留系界线层中铱的丰度突然增至0.64 ppb,显示出明显的铱异常。而且铱和一些亲铁和亲硫元素丰度的变化呈正相关性。在宜昌黄花场剖面的相同界线层中,还存在δ~(13)C偏离。上述地球化学的信号有利于奥陶纪末期生物集群绝灭可能与地外事件有关的设想,并为奥陶系—志留系界线应划在Hirnantia-Kinnella和G.persculptus带之间提供了新的证据。     

碳同位素在二叠——三叠纪界线上对集群绝灭和沉积事件的反应

显生宙主要的稀罕事件之一表现在生物集群绝灭、生物相强烈改变的二叠—三叠纪界线上.岩石剖面上详细的调查研究已经开始,并且在穿过南阿尔卑斯、希腊、土耳其南部、亚美尼亚苏维埃社会主义共和国、伊朗北部和巴基斯坦一线特提斯海二叠—三叠纪石灰岩界线上.测制了碳同位素曲线,并与中国的碳同位素曲线作了对比.在晚二叠世早期(Murghabian-Midian)碳同位素比率具高的正值,δ~(13)C在4~5‰之间变化,Dzhulfian阶碳同位素变化到中等正值(3~5‰),二叠纪末(长兴阶晚期)δ~(13)C减少到2.5~1‰,三叠纪最早期,碳同位素变化到零,甚至负     

全球二叠系-三叠系界线层型研究成果报道

该成果荣获2002年度国家自然科学奖二等奖,主要用于全球二叠系-三叠系界线的高精度划分与对比,并为全球古生代、中生代之交重大地质事件研究提供了全球统一的高精度的时间座标.     

广西东攀二叠系-三叠系界线剖面基于岩石磁参数的米兰科维奇旋回特征和地层对比

二叠纪-三叠纪之交发生了地质历史上最大的生物集群绝灭。通过对广西东攀二叠系-三叠系界线剖面不同的磁学数据进行频谱分析,其结果均具一致的功率谱峰,对比煤山剖面的同位素年龄将厚度频率35.7∶15.6∶7.7cm/cycle换算为时间周期95∶41.6∶20.5kyr/cycle,分别与米兰科维奇旋回偏心率、斜度、岁差相当,从而将地层研究的精度提高到万年级,为生物绝灭和众多地质事件提供时间上的约束。不同的磁学参数分别受控于不同的天文周期,磁性矿物种类主要受偏心率旋回控制,同时也受斜度周期的影响,而岁差周期则是促使岩石携磁能力高频变化的原因。不同二叠系—三叠系剖面(集中在界线附近)的磁化率曲线具有一致特征,可作为界线点确定的辅助依据。     

川北江油—广元一带二叠系—三叠系界线粘土岩 稀土元素地球化学特征及其地质意义

选择川北江油滚柴坡和广元上寺、杨家湾二叠系-三叠系界线剖面为研究对象．利用中子活化法分析了粘土岩样品中稀土元素的组成。通过对稀土元素丰度、标准配分模式和特征参数的比较研究,探讨了稀土元素地球化学与自然环境突变的关系。结果表明．各剖面的δEu、δce、∑LREE／∑HREE-∑REE、Eu／∑REE-∑LREE／∑HREE、球粒陨石标准化曲线图解和La—Th—Sc三元图解一致反映了界线事件的存在及界线时期稀土元素的地球化学特征与环境突变的关系。同时,通过对3条剖面稀土元素地球化学特征与标准剖面的对比研究,认为P／T（二叠系／三叠系）界线事件时期环境不仅受中酸性火山作用的影响,还可能受（碱性）基性-超基性或地外溅射物的影响。研究结果为从元素地球化学的角度探讨这一重要地质时期的灾变事件提供了新的资料。     

二叠系－三叠系研究的进展

介绍了近年来二叠系、三叠系年代地层学的研究趋势及最新的年代地层表与磁性地层表。在二叠系、三叠系界线方面报道了新的底界方案及四个层型候选剖面，以及与之有关的生物地层学进展。界线事件地层学的，总趋势是球外事件研究趋于沉静而缺氧事件、海侵事件及火山事件的综合作用导致生物大绝灭的观点已占主导地位，其中界线缺氧事件的确立以及海侵始于二叠纪末的新观点是引人注目的发展。在层序地层学方面对于二叠系的全球海平面变化一般趋向于分四个旋回，但对于三叠纪则尚未统一。早二叠世的全球冰期－海平面升降旋回及三叠纪的米兰柯维奇旋回在我国均有可能发现和研究。文章最后提出了层序地层界线与年代地层界线不一致所产生的理论问题并探讨了解决方法。     

上扬子二叠系—三叠系初海相碳酸盐岩的碳同位素组成与生物绝灭事件

本文报道了贵州罗甸沫阳、四川广元上寺和重庆中梁山二叠系及二叠一三叠系界线附近海相碳酸盐岩的碳同位素测定结果。注意到早二叠世及晚二叠世吴家坪期的δ＾１３Ｃ具有极大的正值，反映了这段地质历史时期生物过渡繁盛和有机碳的调整埋藏。晚二叠世长兴期的δ＾１３Ｃ值急剧降低，并在三叠纪初步达到极小值，反映了二叠一三叠系界线附近生物的迅速衰亡和集体绝灭。界线附近生物的集体绝灭事件除与二叠纪末的火山作用，环境与气候变     

贵州官坝地区二叠系—三叠系地质界面黏土岩的火山岩特征、LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

贵州省黔西县官坝地区位于华南板块西南部,其二叠系—三叠系界线剖面出露较好,界线处出露3层黏土岩。采集贵州黔西官坝地区二叠系—三叠系地质界面黏土岩1件U-Pb年龄样品、7件地球化学样品,对其锆石进行U-Pb定年以及主量、微量和稀土元素进行测试分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果表明,U和Th含量分别为60.26×10~(-6)～297.9×10~(-6)和46.14×10~(-6)～244.26×10~(-6),Th/U比值介于0.76～1.55之间,为典型的岩浆锆石;获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(252.6±1.4) Ma,谐和年龄为(252.7±0.6) Ma。地球化学分析结果显示,黏土岩属于高硅、铝、钾、镁,低铁、钛的钙碱质中酸性火山物质,具有稀土元素总量相对较高、相对富集轻稀土元素和轻、重稀土元素分馏程度高的特征,负Eu异常明显,δEu=0.19～0.45。上述岩石地球化学特征表明,贵州黔西官坝地区(华南板块西南)二叠系—三叠系界线位置总体上可与浙江长兴(华南板块东南)海相二叠系—三叠系界线(金钉子)相比较。     

二叠—三叠纪过渡期灾变事件研究进展

本文简介了80年代以来二叠一三叠纪过渡期地质灾变事件研究最新进展,包括生物集群绝灭事件,海水进退事件,火山爆发事件.铱等元素异常与撞击事件,稀土元素、δ~(13)C、δ~(18)O异常与灾变事件,微球粒与灾变事件,灾变群及其与集群绝灭的关系.     

弗拉斯—法门期之间的生物绝灭事件

晚泥分世弗拉斯—法门期(Frasnian—Famennian)之间存在一次全球性生物绝灭事件(简称F—F事件).本文简介了F—F事件的生物绝灭、事件界线、事件成因及近年国内研究情况弗拉斯末期,大量的海生无脊椎动物,尤其是热带、亚热带浅水区造礁及附来礁生物绝灭.绝灭的生物包括层孔虫、珊瑚、腕足类、竹节石、三叶虫、菊石及浮游植物等门类中的很大一部分成员.F－F件发生在牙形石的palmatolepis gigas带和Palmatolepis triangularis带之间,最可能发生在Palmatolepis gigas最上亚带.事件发生的原因有各种不同解释:1)海平面变化说;2)古气候变冷说;3)天文事件说等.目前国内对F—F事件的研究较少,侯鸿飞、王士涛(1985)曾总结了华南等地F—F界线附近的生物群变化.笔者等研究了西秦岭中带F—F事件,探讨了这次事件的可能成因.