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。     

新疆古生代构造—生物古地理

通过6幅图表达了新疆古生代板块的构造－生物古地理区系。早古生代，包括劳伦，波罗的、西伯利亚和哈萨克斯坦4陆块的亚帕特斯古陆（Iapetusa)群，与由其余陆块构成的冈瓦纳古陆群隔原特提斯洋相对峙。石炭－二叠纪，欧美、安加拉、太平洋和冈瓦纳4古陆共存并立。西伯利亚和哈萨克斯担板块经历了早古生代亚伯特斯古陆、晚古生代安加拉古陆和早二叠世晚期以来欧亚大陆3个发展阶段。塔里木、中朝、华南－东南亚板块经历了早古生代冈瓦纳古陆、晚古生代太平洋古陆和早二叠世晚期以来欧亚大陆3个发展阶段。指出在中晚寒武世和晚奥陶世哈萨克斯坦板块靠近塔里木、中朝和华南－东南亚板块；在早古生代其余时期它接近西伯利亚板块。伊犁和托克逊－雅满苏地体是在中泥盆世之前裂解自塔里木板块，尔后在早二叠世晚期接近安加拉古陆。塔里木板块北东缘北山地区在早二叠世早期首先靠近安加拉古陆。塔里木与西伯利亚－哈萨克斯坦板块之间缝合时代大抵上和土耳其－中伊朗－冈底斯与华南－东南亚板块之间缝合时代一致。缝合事件发生在早二叠世早期，而相应的构造运动出现在早晚二叠世之交。     

全球泥盆纪生物礁演化及其影响因素

泥盆纪是地史时期海洋生物迅速演化的时期之一,以发育显生宙以来地球上最大规模生物礁生态系统及其彻底崩溃为重要特征。泥盆纪的生物礁经历了吉维特-弗拉期和法门期的繁盛,造礁生物分别以珊瑚-层孔虫和菌藻类为主导;在吉维特中晚期、弗拉-法门期(F/F)之交和泥盆纪-石炭纪(D/C)之交,则遭受多次生物灭绝事件的打击,随后在石炭纪的杜内早-中期生物礁基本消失,而后生动物礁直到13 Myr之后(维宪期)才再次出现。通过最新的地球化学资料研究发现,中泥盆世海水表层温度适宜、大陆风化程度较低。因此,全球后生动物礁规模空前,异常繁盛;而晚泥盆世海水表层温度及大陆风化程度较高,导致法门期后生动物礁衰落,而菌藻类生物礁繁盛。通过灭绝事件的详细研究表明,Taghanic事件中海平面的快速上升、温度的急剧升高造成珊瑚和层孔虫消失,后生动物礁数量大幅减少;Kellwasser事件中的温度突变、全球性海平面升降以及缺氧等因素则引发了后生动物礁彻底崩溃;而Hangenberg事件中短暂复苏的后生动物礁受温度降低和海平面下降的影响而最终消失。因此,在众多影响泥盆纪生物礁发育的因素中,全球性的温度和海平面变化占据主导地位。     

瓮安生物群中后生动物化石研究进展及问题讨论

贵州瓮安埃迪卡拉（震旦）纪陡山沱期磷酸盐化生物群具有生物多样性特征，包含有蓝菌、多细胞藻类、疑源类、后生动物休眠卵及胚胎、可疑的海绵动物、管状后生动物和微小两侧对称的后生动物等化石类型，是迄今为止全球保存最为完好的晚前寒武纪磷质化石库。瓮安陡山沱组磷质岩提供了早期生命从简单到复杂进化过程中的重要化石记录，展示了埃迪卡拉生物群出现以前早期多细胞生物的生命景观，为研究晚前寒武纪生物圈面貌提供了一个重要的埋葬学窗口。近来，通过醋酸浸解法，在贵州瓮安陡山沱期含磷地层中发现了大量疑似后生动物的实体化石（包含了所有已经报道的类型或与之相似的化石类型）新材料，为了解这些化石的内部构造特征，将一些化石包埋后制作了定向薄片。基于上述化石新材料，结合定向薄片的研究和前人的研究成果，本文详细介绍了瓮安生物群中后生动物化石研究的新进展和存在的问题。     

北半球白垩纪-古近纪之交生物灭绝期孢粉地层学

长期以来,科学家们对白垩纪-古近纪(K-Pg)之交陆地上生物大灭绝事件的趋势与灭绝速率争论不断。这些争论主要集中在脊椎动物上,尤其是非鸟恐龙。尽管如此,在理解K-Pg之交的生物响应以及相关的生态系统扰动时,植被的演化也是一个重要的组成部分。本文综述北半球内白垩纪晚期至古近纪Aquilapollenites古孢粉地理大区的孢粉地层学:在美国,晚白垩世生物组合以一系列关键门类的出现为标志,其中三冬期—坎潘期过渡期以Aquilapollenites以及相关的三突起型属的出现为标志,而马斯特里赫特阶的底界以睛形型的Wodehouseia属与Kurtzipitessp.的出现为标志;Wodehouseia spinata生物组合带以较大的个体与复杂的壁构造为特征,其中一系列的被子植物孢粉单元在K-Pg之交的记录中消失了,这使得K-Pg灭绝事件容易识别;具孔类花粉和Momipites与Caryapollenites两个属的关键种的出现,标志着古近纪孢粉植物群的复苏。近期的资料涵盖了北美大陆的大部分记录,而中国、欧洲和南半球的更多研究将更有助于理解全球陆地生物圈对K-Pg之交撞击事件的响应。     

古—中生代之交的全球变化与生物效应

古—中生代之交是显生宙以来最大的一次生物绝灭期 ,其形成机制一直是地学界长期探讨的热点课题之一。地史重大转折期是地球内、外各圈层长期作用下 ,各种量变达到阀值 ,加之可能的外因激化 ,在短时间内以连锁反应形式相继质变 ,形成了全球变化 (包括生物绝灭 )的地球突变期。文中从可能的外因 (外星体撞击事件 )及内因 (岩石圈的变化 ,地球表层的变化和生物圈的变化 )两个方面探讨了古—中生代之交的全球变化与生物效应     

中国晚前寒武纪微古植物研究

通过对近20年来微古植物研究成果的总结，得出如下五个结论：1）中国的晚前寒武纪发现了微古植物约128属，569种，可分为四大组合。2）长城系（14－18亿年左右）主要是以细菌和蓝藻为代表的原核细胞生物占有生物界的时期，但其中已有真核细胞生物出现。另外有Chuaria状等化石的出现和广泛分布。3）蓟县系（10－14亿年左右）是真核细胞中的高级藻类大量出现时期，红藻、褐藻，蓝藻相对减少。4）青白口系（8－10亿年左右）是褐藻植物相对繁盛时期，并有Chuaria及Shouhsienia等化石。5）震旦系下统（7－8亿年左右）生物群特征与青白口系相近似，仍以藻类植物为主，有少量后生动物。震旦系上统（6－7亿年左右）动物界和植物界都有显著变化，微古植物出现新的类型，后生植物和软躯体的后生动物大量繁衍，末期有海绵及个别软舌螺类等具骨骼的后生动物。寒武纪开始，有大量多门类小壳动物，植物界则有刺球藻亚群，这表明生物界已发展到一个新阶段。     

黔北桐梓狮溪志留纪埃隆晚期石牛栏段的生物滩相

志留纪兰多维列世埃隆晚期,滇黔桂古陆以北的陆表海缓坡上沉积了石牛栏组石牛栏段浅水灰岩。珊瑚—层孔虫为主的后生动物格架岩建造的点礁分布北界仅延伸到桐梓水坝塘一带;更远岸的狮溪镇白芷垭剖面虽然远离古陆剥蚀区,层状灰岩中极低的粉砂质、泥质含量指示高清澈度的环境指标,内碎屑和少量生屑混合沉积的滩相灰岩沉积深度在最大浪基面之上,但珊瑚—层孔虫密度偏低,后生动物格架岩的丰度以及个体大小均达不到礁灰岩的标准,也不呈现生物礁特有的正向海底地貌。本文实例诠释了海底深度变化显著制约底栖群落的古生态分异,后生动物点礁栖居的深度范围有限。     

秦岭金属矿床成矿系列与大陆造山带构造力学背景

根据构造单元、构造演化及其矿床组合，将秦岭造山带划分为4个成矿集中区：小秦岭古陆活化区、熊耳山裂谷增生区、南秦岭被动陆缘断陷区和碧口地体古拼合带。分别构造4个成矿系列：花岗－绿岩带型金－铁矿床系列、陆相火山岩型金－钼矿床系列、沉积岩型金－铅锌、汞锑矿床系列、海相火山岩型金－银－多金属矿床系列与超基性岩型镍－金矿床系列。矿床系列表现出同生成矿作用和后生叠加改造成矿作用的演化，同生成矿作用与造山带形成早期（古生代及其以前）广泛的地幔羽或热点活动有关，后生成矿作用是在盆山转化和陆内构造－岩浆活动时期（120－340Ma）完成的。     

内乌肯菊石Neuquemiceras在西藏的发现及其由“始…

古生代末形成的联合古陆于中生代早期在其东部沿印度河－雅鲁藏布江－线再次分裂，形成了古陆东端新的特提斯洋；而在古陆西端的中部，大约是在中侏罗世的阿连期或早巴柔期，介于南美和北美大陆之间的中央大西洋扩表海形式出现，构成了连接东太平洋和西特提斯洋生物群相互交流的海路通道。其水体的深以及生物群的交流明显受全球海平面变化的制约。这在中侏罗世东太平洋安第斯生物区特有的生物群沿这条海路向特提斯扩散的幅度和范围上     

晚泥盆世F-F大灭绝事件研究进展

晚泥盆世弗拉期-法门期(F-F)之交的生物灭绝事件是显生宙以来五大生物灭绝事件之一,导致海洋中至少80%的物种消亡、群落结构明显更替、地史时期最大的后生动物礁系统彻底崩溃,深刻改变了地球生命的演化进程。受泥盆纪多种时间尺度作用力的综合影响, F-F生物事件的灭绝模式复杂,并非以短时间内极高的生物灭绝率为主要特征,总体上表现出一种循序的、渐进式的灭绝过程。频繁的海平面升降、海洋缺氧和泥盆纪温室地球极热条件下的气候快速变冷等多因素综合作用是造成F-F生物大灭绝的主要原因。晚泥盆世西伯利亚板块和俄罗斯地台上大规模的火山作用可能是造成地球表层系统中气候环境发生剧变的最终触发机制,同时陆地植物演化和全球构造活动在百万至千万年时间尺度上的反馈机制亦起重要作用,最终导致F-F之交全球气候异常突变、浅海区域海洋缺氧和F-F生物大灭绝。     

黔东北石阡志留纪最早期生物礁的形态学和古生态学

上扬子区志留纪早期的浅水相灰岩和壳相动物分布,多局限于滇黔桂古陆之北陆浅海近岸带。黔东北石阡兰多维列世埃隆期香树园组上部记录了华南板块奥陶纪末生物灭绝事件之后最早后生动物礁群落的复苏,持续相对长时间清澈浅水环境是造礁的基本条件,南陆北海的古地貌塑造了礁体各亚相的展布方式,礁灰岩南北延伸出露宽度约为150m,最大保存厚度约为20余米,形态学上呈现点礁特征。棘屑滩之上的珊瑚—层孔虫格架礁具有较高的生物多样性,属全球志留纪最常见的礁灰岩类型;南侧为礁后薄层棘屑滩堆积;礁核部位的大量珊瑚—层孔虫原地生长格架具有抗浪性,并障积不同粒度的壳相化石和内碎屑颗粒,有利于加速沉积形成块状礁灰岩和正向地貌;礁体北端为薄层生屑灰岩夹少量粉砂—泥质薄层的礁前沉积区;礁顶薄层灰岩中粉砂质—泥质成分逐渐取代珊瑚—层孔虫格架岩,相变为雷家屯组下部的陆源碎屑岩沉积,海水浑浊度增高是终止生物礁群落栖居的主控因素。     

豫西登封寒武系馒头组碳酸盐岩中的风暴沉积及相关的生物成因构造

豫西登封地区寒武系第三统馒头组三段发育了一套含大量生物成因构造的碳酸盐岩风暴沉积。风暴沉积标志包括冲刷面构造、砾屑灰岩及各类交错层理,生物成因构造包括微生物成因构造-叠层石及后生动物扰动构造-各类垂直潜穴。该区风暴沉积包括3种沉积序列:序列1由侵蚀底面、砾屑灰岩段和交错层理段组成,代表了风暴高峰期和衰减期形成的原地型风暴沉积;序列2由侵蚀底面、砾屑灰岩段和泥岩、泥灰岩段组成,为风暴高峰期和间歇期形成的近源型风暴沉积;序列3由侵蚀底面、交错层理段和叠层石灰岩段组成,反映了风暴衰减期和间歇期形成的远源型风暴沉积。这些风暴沉积代表了不同风暴作用留下的多期不完整风暴沉积记录。     

从序地层学观点论奥陶—志留系界线划分

层序地层学研究表明,奥陶－志留纪之交的冰成海退事件在全球范围内形成了一个Ⅱ型层序界面。与上扬子地台奥陶－志留系交界处观音桥层相同层位的沉积,在世界各主要大陆上均具有基本一致的沉积背景和“浅海凝缩作用”特征,同属奥陶纪最晚期－志留纪最早期可进行便于对比的Ⅱ型三级层序的陆架边缘体系域。该陆架边缘体系域的顶面,即该Ⅱ型层序的初始海泛面,恰好与笔石Glyptograptus persculptus带的首次出现相吻合,与已确认的奥陶－志留纪交界处的重大生物演化事件、沉积地球化学事件等也完全一致,因此全球奥陶－志留系界线应选择在笔石G.persculptus带之底。由于上述初始海泛面同时也是笔石G.persculptus带在世界各地首次出现的最低位置,因此它可作为这一全球界线识别性和操作性俱佳的天然标志。     

后生动物遗迹的拓扑结构与演化

后生动物遗迹的拓扑结构可归并为３ 族、８ 种基本拓扑型、３ 种组合拓扑型和２１ 种拓扑遗迹类, 它们与习性类有较好的成因联系。中元古代以来后生动物遗迹的演化过程在质上经历了由简单到复杂, 由低级到高级的发展、演变过程。现今所看到的后生动物遗迹的拓扑类别和欧氏几何形态格局在显生宙初期即已形成; 至少从晚古生代以来, 后生动物遗迹不论在非同胚演化方面, 还是在同胚演化方面均无重大变化。后生动物遗迹的演化过程, 在量上具积累演化特征, 即拓扑类和习性类只有新生, 没有绝灭。新元古代以Ｅｄｉａｃａｒａ动物群为代表的后生动物大爆发和寒武纪生物大爆发分别奠定了后生动物遗迹的非同胚和同胚演化格局     

全球沉积地质计划“联合古陆”项目及92年工作会议介绍

联合古陆(PANGEA)项目是全球沉积地质计划(GSGP)第二项全球研究项目。这个项目的主要任务是研究从宾夕法尼亚纪(晚石炭世)开始至早侏罗世末的全球沉积记录及沉积变化。通过研究以了解联合古陆在它的增大、顶峰和解体过程的全球作用及其大小和时间的变化、沉积物中保存的古气候变化(包括冰川至沙漠气候)、米兰科维奇旋回证据,碳酸盐台地和生物礁的发展与消亡过程,蒸发盐与磷以及二叠纪与三叠纪之间和三叠纪与侏罗纪之间的两个主要生物灭绝事件。联合古陆项目分五个工作组进行。第一工作组:古地理、板块构造和古气候(古地理图、     

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。     

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。     

下-中奥陶统之交陆架周期性缺氧：来自美国犹他州的遗迹沉积学证据?

美国犹他州中西部、北美下-中奥陶统之交重要剖面上的遗迹沉积学证据表明，在奥陶纪生物爆发的重要时期─早、中奥陶世之交和重要生态领域─陆架区，存在持续3.4 Ma、周期性的陆架缺氧事件。主要的遗迹沉积学证据包括：低的遗迹化石分异度，非常浅的生物扰动层厚度和潜穴深度（小于4 cm, 现代陆架区大于20 cm），稀少的居住滤食迹，遗迹化石和遗迹组构的分布与风暴事件层密切相关；细小的Chondrites 阶层占据较浅或最浅的生态阶层 （中生代以来，细小的Chondrites 阶层总是占据最深的生态阶层）；地层序列具轨道旋回地层结构，并且富含呈黄铁矿假象的褐铁矿结核。早古生代较低的大气氧水平，快速和高幅度的奥陶纪耗氧生物大辐射，早、中奥陶世之交陆架区快速和高幅度的海进和温暖的陆架环境可能是导致早、中奥陶世之交陆架环境周期性缺氧的主要原因。轨道旋回地层的研究表明，这次周期性缺氧事件始于473.27 Ma, 结束于 469.87 Ma，持续时间约3.4 Ma，如果早、中奥陶世之交的同位素年龄值为473.0 Ma。早、中奥陶世之交陆架环境周期性缺氧事件的发现，给正确认识奥陶纪生物辐射、古生代演化生物群起源环境和显生宙生物集群绝灭与缺氧关系增添了新资料。     

天文事件与二叠纪末联合古陆解体

二叠纪末发生了全球规模的剧烈变化，这种变化表现为古地磁逆转、古气候改变、显生宙规模最大的海退、缺氧事件、火山活动、地球化学异常及地史上规模最大的生物集群灭绝。全球二叠纪／三叠纪界线附近陆续发现了陨星撞击抛射物(微球粒)和不同程度的Ir等地球化学异常，表明二叠纪末发生了陨星撞击地球的天文事件。联合古陆从三叠纪开始解体，联合古陆解体的过程实际上就是特提斯洋缩小直至消亡的过程，也就是特提斯洋周缘板块聚合的过程。陨星撞击点可能位于二叠纪末特提斯洋北部，最终导致了特提斯洋消亡及联合古陆解体。