西秦岭中带弗拉斯—法门期生物绝灭事件的研究

晚泥盆世弗拉斯—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)。这次事件在西秦岭地区有所表现。西秦岭中带西成地区吉维特到弗拉斯期为碳酸盐台地和生物礁沉积。法门期以暗灰色和灰绿色板岩、粉砂质板岩沉积为主。弗拉斯期末(相当于gigas最上亚带),该区大量的层孔虫、珊瑚、腕足及兰绿藻等生物绝灭。沉积相、矿物及地球化学特征都表明该事件是山于海水急剧加深引起的。事件发生的时间为gigas上亚带和最上亚带之间。     

滇西南耿马地区泥盆纪牙形石的发现

在耿马东部大龙塘等地的硅质岩系中新发现大量牙形石，可建立两个牙形石带：Palmatolepis gigas带、Palmatolepis triangularis带。此套含牙形石硅质岩系的时代属于晚泥盆世弗拉斯阶—法门阶，对比为曼信组。     

华南弗拉斯阶—法门阶界线层牙形刺生物地层研究——兼论弗拉斯期—法门期生物绝灭事件

在地质历史时期,特别是在显生代,生物的演化发展十分迅速,因而生物的发生和衰亡是客观存在的。然而,能被人们认识为地质事件的巨大生物绝灭却是稀少的,它们的性质和起因也不尽相同。本文研究的弗拉斯—法门事件就是其中一次比较明显的巨大生物绝灭事件。我国泥盆纪地层发育良好,沉积类型齐全,化石十分丰富,极有利于弗拉斯—法门期生物绝灭事件的研究。本文本着实事求是的精神,从不同的角度观察和阐述这一事件在时间和空间上的表现方式和特征,进而探讨这一事件的性质和起因。     

中国石炭纪生物礁造礁群落演化

中国石炭纪造礁群落是弗拉斯期—法门期生物绝灭事件后新兴起的。该群落在早期演化过程中经历了形成、发展、完善和衰落的过程,构成一个群落演化旋回。晚期又开始新一轮的旋回,群落的二分性十分显著。显然,石炭纪造礁群落代表一个不连续的演化过程。     

广西全州地区晚泥盆世牙形石和腕足类生物地层

广西东北部泥盆系发育良好,化石丰富,对研究中国华南地区泥盆纪生物地层具有重要意义。对广西全州地区东山剖面上泥盆统佘田桥组、锡矿山组和孟公坳组进行了系统的化石采集及室内分析,共获得104枚牙形石化石和34件腕足类化石。经鉴定,牙形石共21属19种,腕足类化石共6属9种。根据化石种属在东山剖面上的分布,自下而上可划分出8个牙形石带:Icriodus brecis带,Schmidtognathus hermanni-Polygnathus cristatus带,Schmidtognatus wittekindtii带,Palmatolepis linguiformis带,Palmatolepis triangularis带,Palmatolepis rhomboidea带,Icriodus cornutus带和Palmatolepis gracilis manca-Rhodalepis polylophodontiformis带,指示研究区内佘田桥组、锡矿山组、孟公坳组分别对应国际年代地层单位的弗拉斯阶上部、法门阶下部和法门阶中上部,并通过Palmatolepis triangularis的首现确立了该地区弗拉斯阶和法门阶(F-F)的界线;在东山剖面共划分出2个腕足类组合带:弓石燕(Cyrtospirifer)组合带和云南贝(Yunnanella)-帐幕石燕(Tenticosififer)组合带,它们分别与东山剖面中牙形石Palmatolepis falsiovalis-Palmatolepis linguiformis带、Palmatolepis rhomboidea-Palmatolepis marginifera带对应。     

泥盆系弗拉阶/法门阶之交事件沉积和海平面变化

在华南板块南部被动大陆边缘和西伯利亚板块南部活动大陆边缘弗拉阶/法门阶之交识别出7种物理事件相: 细粒钙屑浊积岩相、钙质角砾岩相、软变形灰岩相、含微球粒的粒泥灰岩相、凝灰质砾岩相、黑色页岩相和火山喷溢相.它们在法门阶下Palmatolepis triangularis带底部和/或上Palmatolepis rhenana带底部具有广泛的分布, 可能是两次陨击事件记录, 是良好的高分辨率年代地层对比标志.弗拉期/法门期之交的海平面变化不具有同步性和一致性, 可分辨出2种型式(阶跃型和渐进型) 和5种状态(弗拉期最末期下降→法门期最初期上升、弗拉期最末期上升→法门期最初期下降、弗拉期最末期上升→法门期最初期上升、弗拉期最末期下降→法门期最初期下降、弗拉期最末期与法门期最初期海平面变化不明显).弗拉阶/法门阶之交生物的阶梯状绝灭可能与从上Palmatolepis rhenana带底部至Palmatolepis crepida带不均匀分布的6次陨击事件密切相关.      

生物礁并非千奇百怪——它们遵循着水平海底群落的演化模式而变化

有一种普遍的看法,生物礁与生物演化的主流无关,并且它们的历史有一个和水平海底生物群极不相同的模式。然而,生物礁和其它海相群落之间在演化上存在着三个明显的相似性:(1)三个显生宙演化动物群的组成控制了生物礁的组成和生态结构。(2)地质记录中的巨大绝灭事件削减了生物礁。(3)生物礁符合水平海底群落的演化模式,缺乏生物礁的阶段是因为生物群中缺乏造架生物(如中晚寒武世),或者是因为在造架生物重新演化出造礁的生活方式之前的绝灭事件导致了生物礁的缺乏。     

广西菜子岩剖面中上泥盆统界线附近沉积相与海平面变化*——兼论华南吉维期中期的海退及时间

广西菜子岩剖面处于台地边缘地带,含有底栖生物及浮游生物化石。综合岩相、生物相等资料,按牙形石带时限讨论了该地区吉维期—弗拉斯期早期主要的海平面变化历史。吉维期早期(相当于东岗岭组)经历了持续的海侵,大致下varcus带末期可能出现短暂的海退;“谷闭组”下部岩性复杂,海平面波动强烈,其中较大规模的包括了发生于上varcus带的海退(即吉维期中期海退)及下hermanni-cristatus带初期的海侵。吉维期晚期地层含有丰富的床板珊瑚以及其他礁体生物碎屑,产层孔虫、海百合等,意味着这个时期研究区可能处于礁前的上斜坡部位。“谷闭组”上部（牙形石falsiovalis带至transitans带下部）的岩性为中—薄层与厚层的灰岩互层,以正常的底栖生物为主,反映了由原来的礁前到滩前的变化,但水体深度在中—晚泥盆世界线前后可能总体相似。融县组(底部)以浅灰、灰白色的中—薄层至厚层—块状灰岩为特征,其沉积始于牙形石transitans带中部,证据表明此时海水可能变深。菜子岩剖面的白云岩位于上varcus带的下部,主要为细—中晶结构,见有灰岩残余以及正常海相生物碎屑。横向上与其他剖面对比表明,广西地区上varcus带可能出现了区域性的海退事件。     

渤海湾西北岸全新世牡蛎礁研究概述

环太平洋西岸,特别是渤海湾西北岸沿海平原全新世地层中广泛分布着由Crassostrea gigas牡蛎形成的礁体.总结了渤海湾西北岸30余年来众多研究者的主要成果.论述了C.gigas的定名沿革、生态习性、礁体特征、礁体与海面的关系.测定了C.gigas壳体的18O和13C同位素组成,发现了壳体生物碳酸钙的年际变化规律,结合可靠的14C数据,建立了正常建礁与个体分泌壳体之间的线性函数关系(约1 cm/a)、水平夹层的平均历时(约200a/层)等定量参数,进而提出"礁体历时假说",并将该地区时间跨度约7750～950 calBP的化石牡蛎礁划分为8道礁群,论证了礁体内部水平夹层和礁体之上泥质"转换层"可能记录的百年尺度的"缓变型"环境变化.     

华南泥盆纪海平面变化节律及圈层耦合关系

在加里东不整合面之上的华南纪盆系中,可识别出20个正层序和相对应的海平面变化旋回,其中下泥盆统9个,中泥盆统5.5个,上泥盆统5.5个。它们可归并为4个正层序组,最大海泛面分别位于sulcatus带(D_1~2),perbonus带(D_1~3),中、上varcus带(D_2~2)和gigas带(D_3~1)。对埃姆斯期和吉维期4个海平面变化的瞬间状态,进行了瞬时古地理再造。华南泥盆纪海平面变化节律可分为三类:自节律;全球性他节律、区域性他节律;耦合节律,它们分别发育于法门期;布拉格期、艾费尔期;洛赫科夫期、埃姆斯期、吉维期、弗拉斯期和法门期/弗拉斯期之交(F/F)事件期。处于相对干暖和宁静期的布拉格期和艾费尔期全球性他节律海平面变化的原因,难以用冰川和构造机制解释,可能与海洋盆地容积或地球体积的脉动膨缩有关。F/F事件期的耦合节律海平面变化是地内外因素、圈层协同行为和耦合效应的灵敏标志。     

广西香田弗拉斯-法门阶界线事件标志——碳、氧稳定同位素异常特征

本文对广西香田晚泥盆世弗拉斯-法门阶界线剖面进行了系统的碳、氧稳定同位素研究。发现随着弗拉斯-法门期之交的生物大量死亡和绝灭,在弗拉斯-法门阶界线层中,碳、氧稳定同位素组成出现了明显的异常。这和白垩—第三系界线灾变事件中出现的异常颇为相似。碳同位素异常达-6.6‰左右,氧同位素出现正异常达2‰。此外,在界线层中出现铱异常为230×10^-12g/g。这些表明,上述同位素地球化学异常是地球历史中生物绝灭灾变事件的重要标志。     

广西六景泥盆纪吉维阶-弗拉斯阶界线层牙形石生物地层

广西六景泥盆系剖面是我国泥盆系标准剖面之一 ,通过对其吉维阶 -弗拉斯阶界线上下地层进行详细的牙形石生物地层研究 ,自上而下识别出 12个牙形石带 :Palmatolepis jamieae带、Palmatolepis hassi带、Palmatolepispunctata带、Palmatolepistransitans带、上 Mesotaxisfalsiovalis带、下 Mesotaxisfalsiovalis带、Klapperina dispar-ilis带、上 Schmidtognathus hermanni- Polygnathus cristatus带、下 Schmidtognathus hermanni- Polygnathus cristatus带、上 Polygnathus varcus带、中 Polygnathus varcus带、下 Polygnathus varcus带。吉维阶 -弗拉斯阶界线 (即中 -上泥盆统界线 )由 Ancyrodella binodosa→ Ancyrodella rotundiloba early form→ Ancyrodella rotundiloba late form这一演化线系中的 Ancyrodella rotundiloba early form的首次出现确定 ,处于下 Mesotaxis falsiovalis带下部 ,在谷闭组底界之上 1.80 m处。     

从层序地层观点论黔南独山地区弗拉斯-法门阶事件界线

黔南独山地区上泥盆统望城坡组和尧梭组界线应修正置于大套白云岩之下的风化残积层或削蚀面。传统上弗拉斯－法门阶界线被置于望城坡组和尧梭组之间,此界线在海平面变化和沉积事件方面可与欧美地区的弗拉斯－法门阶界线相对比。但此界线之上生物,特别是四射珊瑚、层孔虫等再度繁盛,与Ｆ／Ｆ生物绝灭事件相背。因此,独山地区的弗拉斯－法门阶界线可考虑置于尧梭组四方坡段下部、生物完全消失之上１～２ｍ较明显的地层转换面。     

川东-鄂西地区二叠纪生物礁成因类型及潜伏礁预测

从相对海平面升降对礁生长发育控制的角度建立新的生物礁成因分类 (进积礁、并进礁和退积礁 ) ,据此描述川东—鄂西地区二叠纪生物礁的属性 ,认为该区进积礁和退积礁并存。根据礁体的进积和退积方向对潜伏礁进行预测 ,指出鄂西地区见天坝礁群的东南侧应该存在层位相当于长兴组三段的潜伏礁带 ,华蓥山—川东成礁带以西可能存在层位相当于长兴组三段顶的潜伏礁带。     

云南盘溪一打得组的牙形类及其时代

云南盘溪剖面是华南泥盆系的一个重要参考剖面,以开阔台地相—台地边缘相—局限台地相交互为特点,含丰富的底栖生物,包括珊瑚、腕足类等,而一打得组又不乏竹节石、牙形类等浮游及游泳生物化石,这对于确定其时代及华南中—晚泥盆世地层对比具有重要的参考意义。在一打得组下段发现了晚吉维亚期的牙形类,在一打得组中段发现了弗拉斯期的牙形类,因而,一打得组属于中泥盆世晚期至晚泥盆世早期的沉积,中泥盆统上泥盆统界线大致位于一打得组下—中段之间;整个一打得组大致对应于牙形类Schmidtognathus hermanni带—Palmatolepis hassi带,这意味着一打得组沉积的开始与国际上的Geneseo事件一致,代表一次重要的海平面上升事件。     

湘中上泥盆统弗拉斯阶两腕足动物及其地质意义

详细描述了湘中上泥盆统弗拉斯阶腕足动物小嘴贝类的两个属种CamarotoechiashetienchiaoensisTien,1938和HypothyridinalinglingensisWang,1955的内外部特征,首次揭示了后者的内部构造。C.shetienchiaoensis曾先后归于不同的属,但因该种不具有盖板而区别于前人所归的那些属,如Ptychomaletoechia及Ripidiorhynchus等属,目前,暂归其于Hunan otoechia属,所修订的H.shetienchiaoensis包括了田氏的α、β、γ3个变种。这两种小嘴贝类分布于湘中浅海凹陷区及浅水混积岩相区弗拉斯阶的上部,均在弗拉斯—法门阶界线之下约20～40m处绝灭。华南的小嘴贝类材料表明腕足动物在F/F集群绝灭中呈一种长期的阶梯式绝灭的方式。     

湘中佘田桥剖面上泥盆统弗拉斯阶地层研究新进展

湘中佘田桥剖面的佘田桥阶大致与弗拉斯阶范围一致 ,其下为吉维阶泥质灰岩 ,含腕足类 Emanuella tak-wanensis等及竹节石 Viriatellina kienelensis等。佘田桥阶自下而上分别为榴江组、蒸水河组、老江冲组。榴江组主要是紫红色粉砂质泥岩 /粉砂岩互层、底部为黑色薄层硅质岩。蒸水河组下部以灰黑色及暗灰色钙质泥页岩为主 ,含介形虫 Bertillonella erecta、B.cicatricosa?、Franklinella calcarata、Entomozoe(N ehdentomis) tenera及菊石 Meso-beloceras?sp.;上部泥质灰岩、似瘤状灰岩、粉砂质泥岩含牙形石 Palmatolepis cf.semichatovae、大型菊石 Mantico-ceras sp.及介形虫 Entomozoe(N ehdentomis) pseudorichterina。老江冲组以泥页岩为主 ,顶部附近则出现一些泥质灰岩、似瘤状泥灰岩层 ,产丰富的小嘴贝类、无洞贝类及弓石燕类等腕足动物 ,少量海绵 (?)及珊瑚等。佘田桥阶的顶界与弗拉斯阶的顶界一致 ,即以无洞贝类和大量四射珊瑚的绝灭为标志 ,而 Yannanellina腕足动物群的出现开始于锡矿山阶 (或法门阶 )。综合各类化石资料 ,佘田桥剖面的榴江组大致相当于牙形石 falsiovalis带— punctata带 ,蒸水河组相当于 L ower hassi带— L ower rhenana带 ,老江冲组相当于 U pper rhenana带— linguiform     

重大地史事件、节律及圈层耦合

文章讨论了岩石圈的联合古陆事件，生物圈的重要生物类别的出现、生物爆发事件和集群绝灭事件，水圈和大气圈的海平面变化事件和气候的变冷、变暖事件。联合古陆事件包括陆核型联合古陆（２５００Ｍａ）、初始原地台型联合古陆（１９００Ｍａ）、成熟原地台型联合古陆（１４５０Ｍａ）、地台型联合古陆（８５０Ｍａ）和大陆型联合古陆（２５０Ｍａ）事件；生物圈事件包括原核生物、真核生物、后生动物、带壳后生动物的出现事件，寒武纪生物大爆发事件，奥陶纪—志留纪之交（４３９Ｍａ）、晚泥盆世弗拉斯期—法门期之交（３６７Ｍａ）、二叠纪—三叠纪之交（２５０Ｍａ）、三叠纪—侏罗纪之交（２０８Ｍａ）、白垩纪—第三纪之交（６５Ｍａ）的生物集群绝灭事件，并从遗迹化石的角度，阐述了后生动物及其行为习性的起源和演化的新观点。水圈和大气圈事件包括晚震旦世、奥陶纪—志留纪之交、晚石炭世的自节律海平面变化事件，奥陶纪和白垩纪的他节律高海平面事件，震旦纪—寒武纪和二叠纪—三叠纪之交的耦合节律海平面变化事件，并以泥盆纪为例作了进一步阐述。这些事件是岩石圈、生物圈、水圈和大气圈发展、演化的重要里程碑。上述事件的重要特征是，在时间上的节律性和在成因上的圈层耦合效应。     

掌鳞刺属演化及晚泥盆世环境变迁

牙形石掌鳞刺属Palmatolepis齿合结构和形态随时间演替，由近正三角形向长三角形、长菱演化，在F／F界线附近受地质事件的影响而中断，使Palmatolepis齿台结构呈二段式发展，在Palmatolepis的分子中，那些演经速度快，结构变化大的分子首先灭绝，而那些演化速度慢，结构变化小的分子延续时间长，分布范围也更加广泛，在地质事件中被保留下来并得以延续，这种演化规律可能是生物有选择性灭绝与复苏的原因之一。晚泥盆世F／F之交环境的变化可能是由于海退，海底毒气喷发，超理金属元素的污染造成的。     

生物礁生态系统演化历史与地球环境的进化

现代生物礁拥有海洋中最为复杂多样的生态系统，其生物的多样性和食物网的复杂程度均堪与陆地上的热带雨林相媲美。生物礁的发育和消失，与海洋环境和其重大变化有密切关系；而主要造礁生物类群的繁盛和衰亡，特别是生物大绝灭事件的发生，则是生物礁生态系统更替的主要控制因素。