滇中易门地区早前寒武纪地层化石的发现及其意义

通过1∶50 000区域地质调查,在滇中易门地区新厘定出一套古元古界地层易门群,可细分为6个组级单元。在易门群亮山组灰黑色碳泥质板岩中首次发现保存较好的宏体多细胞生物化石,在易门群永靖哨组深灰色泥质灰岩中发现数枚毫米级结构清晰的多细胞生物化石;在中元古界昆阳群美党组灰紫色泥质板岩中发现长约20cm的宏体多细胞化石。通过镜下分析、电子探针及电镜扫描的研究,化石成分主要为C、O、P元素。本次发现填补了云南境内早前寒纪地层无生物化石记录的空白,对地球早期环境演化与生命进化的研究具有重要意义。     

华北克拉通东部新元古代宏体化石生物地层序列

华北克拉通东部是中国晚前寒武纪地层出露最为完整、连续的地区,特别是华北克拉通东缘连续出露了新元古代自老至新的全部地层,是对比和衔接中国南、北方晚前寒武纪地层的关键地区。在该地区所发现和建立的宏体化石群——“龙凤山生物群”、“辽南生物群”和“淮南生物群”可能是新元古代“南华大冰期”前后较为独特的生物群落,其中相当部分可能归属于多细胞后生动物和多细胞藻类,是地球早期生命景观的重要代表。因此,对这些新元古代早期生物群的研究将可能揭示比陡山沱期更早的多细胞后生动植物的演化面貌,在演化生物学上意义重大。近年来,在地调项目的资助下,开展了华北克拉通东部地区的新元古代年代地层及生物地层的研究。本文综合现有资料,详细记述了华北克拉通东部（燕山地区和辽南、徐淮地区）含宏体化石的新元古代地层及其宏体化石特征、组合面貌和生物地层序列。同时,依据宏体化石记录,探讨了中国新元古代地层的对比问题。     

华南伊迪卡拉纪"庙河生物群"的属性分析

我国南方伊迪卡拉(震旦)系陡山沱组页岩中,保存了以"庙河生物群"为代表的宏体碳质压膜化石群,以大量底栖固着的多细胞藻类为主,还包含推测的后生动物和海绵动物、可疑的遗迹化石等多门类生物化石,化石类型多样、分异显著,代表着新元古代"雪球"冰期之后和寒武纪早期后生动物大爆发前夕地球早期多细胞生物的一次大规模的进化辐射事件。本文通过比较湖北秭归庙河和贵州江口翁会两个典型产地的宏体化石优势属种的形态特征,以及两地所处的沉积古环境,分析探讨了这些优势类别与现生多细胞生物(包括红藻、褐藻和绿藻三大高级藻类)的亲缘关系。研究表明,寒武纪之前大约35~10Ma间,各门类多细胞藻类广泛发育,与后生动物的先驱分子构成独特的古生态群落。     

华南伊迪卡拉纪“庙河生物群”的属性分析

我国南方伊迪卡拉（震旦）系陡山沱组页岩中,保存了以“庙河生物群”为代表的宏体碳质压膜化石群,以大量底栖固着的多细胞藻类为主,还包含推测的后生动物和海绵动物、可疑的遗迹化石等多门类生物化石,化石类型多样、分异显著,代表着新元古代“雪球”冰期之后和寒武纪早期后生动物大爆发前夕地球早期多细胞生物的一次大规模的进化辐射事件。本文通过比较湖北秭归庙河和贵州江口翁会两个典型产地的宏体化石优势属种的形态特征,以及两地所处的沉积古环境,分析探讨了这些优势类别与现生多细胞生物（包括红藻、褐藻和绿藻三大高级藻类）的亲缘关系。研究表明,寒武纪之前大约35～10 Ma间,各门类多细胞藻类广泛发育,与后生动物的先驱分子构成独特的古生态群落。     

扬子西南缘古元古界亮山组圆盘状化石的发现及其环境意义

通过1:5万区域地质调查研究,首次在滇中易门地区古元古界易门群亮山组发现圆盘状宏体化石,进一步丰富了滇中古元古代早期宏体化石群种类,为扬子西南缘前寒武纪地层大区域对比提供古生物依据.本次的初步报道为从不同角度探索距今2.8～0.8 Ga的地球早期发展、演化历史开启了新窗口;对地球早期的环境演化与生命进化的研究具有重要价...     

华南伊迪卡拉纪宏体生物群的古地理分布及意义*

伊迪卡拉纪（635—542Ma）是前寒武纪全球大规模末次冰期（Marinoan）结束后至寒武纪“生命大爆发”之前一段重要的地质时期,由于受到新元古代气候和环境剧变的影响,真核生物乃至多细胞生物迅速演化、分异,出现显著的适应辐射。中国华南的伊迪卡拉系——震旦系陡山沱组和灯影组及其相当地层代表着这一特殊地史时段的沉积,地层记录完整,岩相环境多样,化石产出丰富,是深入研究伊迪卡拉（震旦）纪（Ediacaran/Sinian）地层划分及全球对比、探讨早期多细胞生物起源和辐射的理想地区之一。其中,扬子台地边缘相地层中出露丰富的宏体化石材料,分异显著,具有较为独特的组合面貌。近年取得的研究成果表明华南宏体化石群中也含有澳洲伊迪卡拉生物群和俄罗斯白海生物群的典型分子。作者总结了前人关于华南伊迪卡拉纪岩相古地理的研究成果;重点展示了近年来开始研究的贵州江口“翁会生物群”、云南“江川生物群”的宏体化石;简要记述了华南伊迪卡拉系中以“庙河生物群”为代表的若干宏体生物群的古地理位置及其宏体化石组合特征,据此提出了华南伊迪卡拉纪丰富多样的宏体生物群基本发育在扬子台地边缘碎屑岩至碳酸盐岩相的过渡带和斜坡带;各生物群宏体化石的组合面貌受沉积微相的制约,存在一定的变化规律。宏体化石记录表明在这一时期,伴随着显著的气候和环境变化,不仅发生了一系列重要的生物演化事件,比如：多细胞藻类和后生动物普遍开始出现多样化发展,为寒武纪生命的演化辐射奠定了生态基础;而且在华南地区已经形成了一个全新的浅海生态系统,以浮游和底栖真核藻类为主的海洋初级生产者大量繁盛,尤其是丰富的多细胞藻类可能成为前寒武纪末期至寒武纪早期主要的生烃植物类群。     

晚新元古代瓮安生物群研究新进展

产于贵州瓮安，福泉，开阳地区晚新元古代陡山陀期磷块岩中的多细胞藻类，大型带刺疑源类，蓝菌丝状体和细菌化石，球状微体化石，后生动物化石等构成的瓮安生物群是世界上目前发现保存最完美的一个古生物群之一，本文在简单介绍翁安生物群研究现状的基础上，首次批露了笔者近些年来觅获和初步研究的单细胸原生动物，多细胞类海绵动物和类腕足类后生动物等一批新的动物化石资料，为地球早期动物起源，早期生物组织分化，适应辐射，生物多样化和早期海洋生物生态系统提供了珍贵的化石实证材料，此外，还论述了瓮安生物群发现的科学意义。     

云南东部江川生物群中的香肠状疑难化石——Tawuia化石属性的新解释

云南东部伊迪卡拉（震旦）系顶部灯影组旧城段的江川生物群是华南又一大类丰富且多样化的宏体化石群,其以碳质压膜的方式保存。在该生物群中,我们发现大量香肠状碳质压膜的宏体化石,与成冰(南华）纪全球大冰期之前中、新元古代地层中广泛分布的Tawuia碳膜化石的大小、形态非常相似。其最大宽度达4. 5 mm,最大长度可达4 cm,长宽比均>2,膜面光滑,未见其他稳定纹饰,有的化石标本边缘碳质保存较多,可见深黑色边缘环带。但部分化石保存的形态与常见的直棒状I形、U形、C形Tawuia化石相比却较为特殊,呈现直角L形、8字形、宽U形、环状O形等多种保存形态,个别标本弯折部位可见明显的碳质增厚和横脊纹残留,边缘残存有大小不一的刺状突起构造。这类特异形态保存的似Tawuia化石显然不能解释为以往较为公认的浮游型叶状体藻类,而可能与冰期前的新元古代早期鲁西、淮南宏体化石群中的疑似蠕形动物亲缘的化石有传承关系。上述新发现的化石形态表明：似Tawuia的碳膜宏体化石可能是多源属性的早期多细胞生物。其中短带至长带状叶状体,可见短柄突起及疑似固着器构造的化石可确认为底栖宏体藻类;多数的叶状体推测为香肠状或长囊状,生活史中包含远洋浮游的类型,可能归属于原始不分枝的多核体藻类或早期分化出的中空囊状的多细胞藻类;本文展示的部分规则变形的似Tawuia化石,更可能是两侧对称动物亲缘的,生活于近海的底栖生物体发生主动扭曲后,被特异埋藏所呈现出的特殊保存形态,而随机浮游或表栖的多细胞藻类死亡沉积时不会形成类似形态的化石。     

云南东部江川生物群中的香肠状疑难化石——Tawuia化石属性的新解释

云南东部伊迪卡拉（震旦）系顶部灯影组旧城段的江川生物群是华南又一大类丰富且多样化的宏体化石群,其以碳质压膜的方式保存。在该生物群中,我们发现大量香肠状碳质压膜的宏体化石,与成冰(南华）纪全球大冰期之前中、新元古代地层中广泛分布的Tawuia碳膜化石的大小、形态非常相似。其最大宽度达4. 5 mm,最大长度可达4 cm,长宽比均>2,膜面光滑,未见其他稳定纹饰,有的化石标本边缘碳质保存较多,可见深黑色边缘环带。但部分化石保存的形态与常见的直棒状I形、U形、C形Tawuia化石相比却较为特殊,呈现直角L形、8字形、宽U形、环状O形等多种保存形态,个别标本弯折部位可见明显的碳质增厚和横脊纹残留,边缘残存有大小不一的刺状突起构造。这类特异形态保存的似Tawuia化石显然不能解释为以往较为公认的浮游型叶状体藻类,而可能与冰期前的新元古代早期鲁西、淮南宏体化石群中的疑似蠕形动物亲缘的化石有传承关系。上述新发现的化石形态表明：似Tawuia的碳膜宏体化石可能是多源属性的早期多细胞生物。其中短带至长带状叶状体,可见短柄突起及疑似固着器构造的化石可确认为底栖宏体藻类;多数的叶状体推测为香肠状或长囊状,生活史中包含远洋浮游的类型,可能归属于原始不分枝的多核体藻类或早期分化出的中空囊状的多细胞藻类;本文展示的部分规则变形的似Tawuia化石,更可能是两侧对称动物亲缘的,生活于近海的底栖生物体发生主动扭曲后,被特异埋藏所呈现出的特殊保存形态,而随机浮游或表栖的多细胞藻类死亡沉积时不会形成类似形态的化石。     

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。     

病毒与细菌等微生物在地球生物演化史上的作用

病毒与细菌统称为微生物。病毒与细菌之害是生物生存遭遇到的最大的灾害,不仅在人类社会历史上留下了深重灾难,而且在地球生物演化史上也是大灭绝的重要推手。虽然病毒和细菌难以形成实体化石,但却以一种特殊的分子化石成为了侦探地质时期生物大灭绝的神针。本文以地球微生物学为指导,以蓝细菌和绿硫细菌分子化石为例,综合有关研究成果,解读了微生物学、病毒和细菌以及微生物岩的有关知识,帮助人们认识地球生物演化史上二次重要的大灭绝事件。本文还从人类演化过程中的农业革命,阐明了人菌共生关系及带来的启示。     

地球公转轨道偏心率变化的构造运动响应

最近3Ma发生的主要构造运动和气候变化事件,在准0.4Ma周期上与地球轨道偏心率变化存在一致性。据黄土高原地层记录划分的构造气候旋回界限,日历年龄分别为0.07、0.46、0.83、1.32、1.70、2.08、2.74MaBP,对应于偏心率曲线波动幅度由大变小时段的特定转折位置。文中分析了地球公转运动变速的基本数据及其对地球自转运动和圈层相互作用的可能影响,探讨了轨道偏心率变化对构造运动的驱动机制,并指出了构造气候旋回研究可为地质力学理论发展展示良好的前景。      

成冰纪全球冰期事件的环境效应研究进展

成冰纪全球冰期是地球历史上最极端的冰室气候事件,冰川作用波及赤道区域,全球可能都遭受了冰封,海洋广泛缺氧,生物演化进程迟滞。然而,冰期结束之后,大气氧浓度迅速升高,海洋发生逐步氧化,大型带刺疑源类和真核多细胞藻类在埃迪卡拉纪开始繁盛,出现最早的动物,地表生物圈发生了翻天覆地的变化。显然,成冰纪全球冰期事件是地球系统演化的重要转折。认识冰期的环境效应是认识埃迪卡拉纪生物演化的关键,也是打开地表宜居环境演化的钥匙。本文总结了近年来成冰纪全球冰期的气候假说、冰期沉积特征、海洋氧化还原条件及冰期后的大气与海洋环境剧变等方面的研究进展,简要分析了全球冰期研究中存在的问题,并对该领域未来研究提出了展望与建议。     

俯冲板片的脱碳机制及通量估算:问题与进展SCIEI北大核心CSCD

地球98%以上的碳赋存在地球深部地幔和地核中。地球深部储库(地幔和地核)中的碳以各类岩浆作用释放到地表,而地球表层系统(大气圈、水圈、生物圈)中的碳又可以伴随板块俯冲作用进入地球深部地幔。然而俯冲过程中不同的脱碳机制会将俯冲板片中部分乃至全部碳带出板片,而后经由岛弧岩浆作用、流体扩散作用等途径返回地表。因此,板片俯冲过程中的脱碳机制及其通量深刻地影响了地质时间尺度中地表系统的二氧化碳浓度,进而改变地球的宜居性。本文总结了目前主流观点认可的五种俯冲板片脱碳机制:变质反应脱碳、流体溶解脱碳、熔融脱碳、底辟脱碳和氧化还原脱碳。另一方面,目前对于俯冲板片各种脱碳机制对应的脱碳效率还有很大的争议,因此本文进一步梳理了板片俯冲过程中不同脱碳机制相关的通量估算的研究进展与存在的问题,建议将来综合多种方法对比研究俯冲带碳循环问题,以期在俯冲带深部碳循环过程和通量方面取得突破性进展。     

地球圈层耦合扭转机制及其成因

全球扭转构造体系不仅是球面现象,而且波及整个地球.本文着重指出地球圈层耦合扭转的机制,揭示该机制对于板块构造的控制规律.赤道面与银道面的交角达62°36′,当银心从北天球移动到南天球时,在公转离心力的驱动下,塑性地幔将向南半球运移而大陆板块则向北半球漂移,从而导致南、北半球的非对称性和两半球的相对扭转.地球的大陆漂移的节律与银河系涡旋周期一致,太阳系内旋转状态相同的行(卫)星与地球同步扭转.     

滇东伊迪卡拉（震旦）系顶部旧城段多样宏体化石群的发现?

中国云南东部晋宁、江川地区的伊迪卡拉（震旦）系顶部灯影组旧城段新发现了多样的宏体化石群，除了丰富的Vendotaenia与Tyrasotaenia类化石以外，以形体较大的Tawuia类和Longfengshaniaceae科等具固着构造的底栖多细胞藻类化石占据优势，另有一些形态奇特、亲缘关系不明的宏体化石，该组合与华南陡山沱组和灯影组石板滩段的宏体化石组合相比存在着明显的差别。依据形态特征，本文概述了部分产自江川旧城段的具有不同类型固着构造的底栖藻类和归属不明的宏体化石特征。华南滇东地区旧城段形态多样的宏体藻类化石的发现，进一步表明伊迪卡拉纪末期存在后生植物的多样化发展。这一时期浮游微生物和后生植物的共同繁盛可能为早寒武世“澄江生物群”的爆发奠定了生态基础。     

地球早期演化的Hf-W同位素制约

~(182)Hf-~(182)W作为短周期放射性衰变体系,可有效约束地球早期演化吸积增生和内部分异过程。本文通过系统总结、归纳太阳系形成初期地球核幔分异过程中Hf-W同位素变化规律、月球与地球硅酸盐的W同位素组成,提出利用~(182)Hf-~(182)W体系测定地球核幔分异时间不确定性的主要原因是地球核幔分异的持续性及开放性,大碰撞时间的~(182)Hf-~(182)W同位素限定主要受控于硅酸盐地球和硅酸盐月球的Hf/W比值,讨论了地幔W同位素不均一性的形成机制,与现代地幔不同的~(182)W/~(184)W组成可能代表了后增生作用之前整体硅酸盐地球的W同位素组成,也可能是~(182)Hf未完全灭绝时形成的区域性Hf/W比值差异经~(182)Hf衰变形成的结果。这些结论为探索类地行星形成与演化提供了重要制约。     

太古宙富铁苦橄岩与太古宙早期深部地幔不均一性

富铁苦橄岩是一类特殊的高镁地幔来源岩浆岩,具有高的FeOT含量(>14%)和MgO含量(>12%),并富集不相容元素和具有轻重稀土强烈分异的稀土元素配分模式。富铁苦橄岩通常与科马提岩产出于绿岩带中,或产出于大火成岩省中,因此富铁苦橄岩的形成与地幔柱活动有着密切的联系,与其他高镁地幔来源岩浆岩(科马提岩、苦橄岩)一道成为了探究地球深部地幔的最佳材料。根据太古宙科马提岩成分随时间的演化,以往的研究认为地球深部地幔中出现富集组分的时间约为2.7Ga。而最近在华北克拉通冀东地区发现的古太古代(3.45Ga)富铁苦橄岩表明地球深部地幔中铁和不相容元素的局部富集可能在3.45Ga前后便已出现。对太古宙富铁苦橄岩的进一步研究有助于我们理解地球早期各圈层相互作用的模式。     

中国玛珥湖及其研究意义

随着全球变化研究的深入,科学家们认识到古气候变化除轨道尺度的冰期/间冰期旋回之外还存在年代际-千年尺度的高频变化和突变事件。要认知这些变化,古气候记录的时间分辨率要达到"年-年代际"。因此,寻求时间跨度长、连续性好、信息丰富的高分辨率记录是过去全球变化研究面临的主要任务之一。玛珥湖为火山射汽喷发形成的封闭湖泊,由于其独特的形成机制及水文背景,使其能够提供数万年乃至几十万年连续稳定的沉积记录,是高分辨率古气候、古环境变化研究的重要对象。中国玛珥湖得天独厚,从热带到寒温带均有分布,为系统研究中国不同气候区各种时间尺度古气候变化规律提供了理想材料。本文基于中国玛珥湖的分布及沉积特征,探讨玛珥湖沉积记录能够为古全球变化研究做出怎样的贡献,解决什么科学问题,具体包括以下三个方面的内容:(1)在轨道尺度上,精确定位现代气候在地质历史中的位置是未来最具挑战性的科学问题之一。我国热带地区玛珥湖沉积物跨越了至少4个冰期-间冰期旋回,能够为理解冰期驱动机制、下一次冰期来临、高低纬关联等关键科学问题提供多学科数据;(2)千年尺度古气候变化,其成因可能源于不同的动力学机制,是气候系统对各种外部和内部驱动因子响应的结果,因此千年震荡可能存在明显的时空差异。集成不同气候带的玛珥湖沉积记录将为理解千年震荡规律及其驱动因子做出贡献;(3)年-年代际气候变化是预测未来气候变化的基础,PAGES、IPCC以及PAGES-Asia 2K均将过去2千年来气候变化作为预测未来几十年至百年尺度上重大全球变化的背景,并为此构建全球数据体系,玛珥湖沉积特别是纹层沉积记录能够填补某些地区高分辨率数据的空白。