我国早期生命进化研究的进展和展望

概述了中国在晚前寒武纪——寒武纪生物化石群研究多方面(尤其是大化石)的主要成就。其中,近年发现的震旦纪陡山沱期化石生物(包括庙河生物群和蓝田植物群),对植物界的进化说来是个重要阶段;早寒武世澄江生物群(包括软躯体生物和软部保存的带骨骼生物)早于国外著名的布吉斯页岩生物群,逼近了带骨骼动物最初的爆发式辐射期。这些珍稀化石的研究将促进对早期生物进化历程的重新认识。这个研究领域有无可限量的前景。     

陕西省宁强县早寒武世宽川铺组具瘤突装饰的Olivooides-like胚胎化石新类型

早寒武世梅树村期小壳化石处于＂寒武纪生命大爆发＂的第一幕,对于揭示后生动物起源至关重要。对陕南宽川铺地区早寒武世早期宽川铺组第一个小壳化石组合带中发现的动物球状胚胎化石进行大量观察,发现了两枚Olivooides-like的新型动物胚胎化石。此类化石的胚胎表面并非Punctatus Emeiensis常见的密集分布的典型或非典型的尖刺状结构,而是呈基端具螺旋状环褶、末端较圆滑的锥状突起。新型动物卵的发现暗示了早寒武世梅树村期动物化石卵的多样性很可能发端于新元古代埃迪卡拉纪。     

华南寒武纪早期刺胞动物演化框架

刺胞动物是华南寒武纪早期海洋生态系统的重要组成部分,针对这类化石的研究有助于深入了解寒武纪多幕式爆发事件。本文主要根据寒武纪早期扬子板块陕南宽川铺生物群、湖北岩家河生物群以及澄江生物群产出的刺胞动物,探讨刺胞动物在寒武纪早期的演化框架,取得了以下初步认识。截至目前,所发现的寒武纪早期刺胞动物绝大多数都属于水母超纲,珊瑚纲的化石记录在寒武系幸运阶、第二阶保存较为罕见。其中寒武系幸运阶刺胞动物的化石记录全部属于底栖类型,体型小,且具有多种类型的身体辐射对称形式,绝大多数类型可以确定属于直接发育。第二阶刺胞动物仍以底栖固着类型为主,体形增大,仅见两、四辐射对称形式;而寒武系第三阶刺胞动物仍有底栖固着类型,但游泳的水母开始出现,体型增大明显,代表水母冠群的出现,以及世代交替的复杂生命周期的正式建立。从幸运阶到第三阶刺胞动物体型明显增大,可能与海水氧气含量增加有关。在寒武纪大爆发的背景下,刺胞动物的分异度和丰度在寒武系幸运阶就已经达到顶峰,然后在第二阶、第三阶开始衰减,这种变化可能与两侧对称动物辐射演化有关。华南刺胞动物的化石记录表明,寒武纪大爆发并非纯粹的一幕式爆发,其中充斥着一系列生物群的替代甚至灭绝事件。     

寒武纪生命扩张及澄江动物群的意义

生命在地球上的出现及其演化有较长的历史。地球的物理、化学条件是早期生命出现的外因。早寒武世西南地区地质、气候及富含营养的浅海水域是澄江动物群在后生动物演化的关键时期出现的外因。“寒武纪生物的扩张”应有恰当的翻译，同时对现代生物学的“适应辐射”应有清楚的中文解释。从新近发现看，早、中寒武世的澄江动物群及布吉斯页岩动物群与埃迪卡拉动物群具有一些联系，埃迪卡拉动物群并没有在寒武纪时完全绝灭。     

四川盆地及邻区寒武纪古地理与构造-沉积环境演化

四川盆地寒武纪台地滩相储集体是一套重要的油气勘探目的层,准确预测其发育部位、储集性能与分布规律是其油气勘探的重要基础,其中,寒武纪不同地质历史时期古地理与构造-沉积环境的研究是储集体预测的关键。根据野外实测剖面、钻井和测井分析、地震资料,应用活动论构造-古地理思想,在沉积地质条件、区域连井地层剖面,地层厚度与沉积相等分析的基础上,综合编制了寒武纪各个时期的构造-沉积环境图件,反映了四川盆地寒武纪的古地理特征及盆地演化。四川盆地寒武纪整体呈现西高东低、北高南低的古地理格局,西部发育潮坪和滨岸等碎屑岩沉积相,中东部发育缓坡相、台地相及台地边缘浅滩相等。沉积相在时空上的响应为由早寒武世梅树村期局限台地→筇竹寺期碎屑岩台地和深水盆地→早寒武世沧浪铺期滨岸-混积台地→早寒武世龙王庙期碳酸盐岩缓坡→中寒武世陡坡寺期蒸发局限镶边台地→中晚寒武世洗象池期成熟镶边台地的演化过程。其中,筇竹寺期为巨厚的烃源岩生成期;龙王庙期和洗象池期,为碳酸盐岩储集层发育的有利时期;龙王庙期及陡坡寺期发育的蒸发岩可形成良好的盖层。     

澄江生物群分子在贵州遵义牛蹄塘组发现

澄江生物群是认识寒武纪生命大爆发的重要窗口,它的分布范围一直仅限于滇东地区,员近在贵州遵义松林牛蹄塘组底部页岩中发现有Naronia,Archotuba Conoidalis,Isaxys,Perpicaris,Lingulepis,Tsunyidiscus,Scenella,水母状化石(medusiform fossil),海绵动物化石Leptomitus,类似半索动物秆壁虫Rhabdopleura化石,软舌螺类Hyolithids,宏观藻类和疑源类化石Zunyiphyton perelegans Yang et Zhao,1999,Yuknessia sp.,Longenema Ding,1996,Sphaerocongregus variabilis等。其中有一部分是属于澄江生物群分子,这是云南省外澄江生物群分子的新发现。由于生物群之下40m处还产大量海绵动物、高肌虫和藻类化石等组成的松林生物群,其上又有下寒武统明心寺组古杯动物群,因此,这一生物群的发现对研究早寒武世生物的演化也具有一定的科学意义,同时,对澄江生物群的古生态学研究也具有重要意义。     

四川盆地寒武纪岩相古地理特征

通过露头、岩心、钻测井资料分析建立典型沉积相序列,结合单因素分析综合作图,编制了四川盆地寒武纪各个时期的岩相古地理图件。盆地整体西高东低、西部发育陆源碎屑沉积,中东部以碳酸盐岩沉积为主。寒武纪包含两个半海侵—海退旋回:首次海侵发生在早寒武世筇竹寺期,形成巨厚的浅海陆棚相泥质烃源岩;首次海退发生在早寒武世沧浪铺期,陆源碎屑供给充足,发育三角洲和碎屑滨岸相沉积;第二次和第三次海侵发生在早寒武世龙王庙期与中晚寒武世洗象池期,为碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,在局限台地的地形较高部位发育砂砾屑滩和鲕粒滩,砂砾屑滩主要发育在盆地的中西部,鲕粒滩主要发育在盆地的中东部,在盆地西南部发育具有继承性的泻湖相沉积。     

寒武纪大爆发与动物树的成型

由“真动物”构成的动物界（不包括海绵）通常被划分为双胚层动物、原口动物和后口动物3个亚界。寒武纪大爆发经历了爆发的前奏—序幕—主幕3个阶段,其中后两个阶段处于早寒武世初期（依次以小壳化石的首次辐射和澄江动物群爆发为代表）,另一个则发生在“寒武前夜”（即前寒武纪末期）,以伊迪卡拉生物群为代表。这次独特的三幕式大爆发分步完成了动物形态演化谱系树（简写为TOA）的成型。已有化石证据显示,动物树的3大主体或3个亚界的起源及其早期辐射分别发生于寒武纪大爆发这3个主要阶段。澄江化石库中发现的早期后口动物亚界涵盖了该亚界中所有6大分支（棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类和绝灭了的古虫类）的原始类群,澄江动物群时代标志着寒武纪大爆发的顶峰,完成了动物树框架的成型,从而宣告了寒武纪大爆发的基本终结。其学术重要性超越了中寒武世的布尔吉斯页岩,因为前者位于动物树形成的“源头”,而后者仅代表此后的“一段流程”。在动物演化历史上4个最具转折意义的重大创新事件（即多细胞动物起源、两侧对称动物起源、后口动物起源和脊椎动物起源）中,第一个发生在伊迪卡拉纪甚至更早的时期,其余3个则可通过梅树村化石群和澄江化石群观察到其完成的主体过程。已灭绝的古虫动物门,是初具鳃裂构造的原始分节动物,作为由原口动物向后口动物过渡的一个珍稀“缺环”,很可能代表着后口动物亚界的一个根。古囊类兼有两侧对称的古虫类和一些原始棘皮动物的镶嵌体征,最可能代表棘皮动物的一个根。在早寒武世动物演化谱系中,后口动物的＂顶端类群＂的代表是被誉为“第一鱼”的昆明鱼目,目前已知包括昆明鱼、海口鱼和钟健鱼,它们具对眼、脊索与串珠状脊椎软骨共存的原始脊椎,?     

昆明地区早寒武世关山动物群的古虫动物新发现

关山动物群是一个以三叶虫为主伴生有三叶形虫、吐卓虫、古虫、古蠕虫、腕足类及海绵动物的多门类软躯体后生动物化石群 ,时代介于澄江动物群与凯里动物群 (或伯吉斯页岩动物群 )之间 ,因此它的发现和研究对进一步阐明寒武纪早期生命大爆发和生物的早期演化都具有非常重要的意义。关山动物群中的古虫动物的发现有着更大的意义 ,它不仅增加了古虫动物的属种内容 ,而且对古虫动物的演化具有一定的作用。本文详细描述了昆明地区早寒武世沧浪铺阶乌龙箐组发现的古虫动物新种 Vetulicola gangtoucunensis L uo,Fu etHu sp. nov.,进一步修订了古…     

湘西地区晚震旦世——早寒武世黑色岩系的生物和有机质及其成矿作用

根据湘西地区晚震旦世－－早寒武世寒色岩系的分布、生物群类型与分布及其与金属元素富集的关系,提出黑色岩系中的Ag-V,Mo和Ni-P的富集成矿分别与浮游菌藻、多功能植物和介壳化石的分布发育关系密切。黑色岩系分散有机质红外光谱研究表明,区内晚震旦世－早寒武世地层黑色岩系的有机质演化处于过成熟阶段,且垂向分布存在明显倒置的特点。探讨了黑色岩系地层分散有机质成熟度倒置的原因以及有机质及其演化与金属元素富集成矿的关系。     

贵州早寒武世早期黑色页岩中生物化石保存及生态学研究

早寒武世早期黑色页岩中以前只发现少量的海绵骨针,但随着研究的深入,各类动物化石被发现。最近,贵州早寒武世早期黑色页岩中发现碳质和薄膜型化石,它们包括大量的简单线状遗迹、碳质膜状高肌虫、完整海绵动物、管虫、薄壳双壳动物、碳质膜状软舌螺以及一些圆形膜状化石等。通过对黑色页岩的粘土矿物定量和定性分析,结合地球化学特征,认为早寒武世早期小壳动物繁盛期之上有一个大型动物繁盛期,随后由于地壳拉张作用,大规模的海底热液和火山喷发作用的加强,海洋环境变成酸性环境,不利于生物生存,发生生物绝灭作用,随后海洋环境逐渐趋于碱性,大量的生物又开始繁盛。     

新元古代末期高家山生物群研究新进展与展望

高家山生物群是以骨骼化石为主，兼有软躯体后生动物及宏观藻类化石的一个多门类化石组合，是目前已知新元古代末期最为多样化的生物群，化石产于上震旦统灯影组高家山段中上部，时限约为565－543Ma。概略地介绍了近年研究取得10方面新发现和新进展，证实高家山生物群面貌与世界较常见的伊迪卡拉生物群和早寒武世小壳动物群有显著区别，代表了由隐生宙－显生宙过渡时期大变革前的生物记录，因而在早期和演化史中具有显著的地位和研究价值。     

云南晋宁梅树村、王家湾震旦系—寒武系界线研究

一、前言云南是我国震旦纪、寒武纪地层比较发育的地区之一。昆明地区的早寒武世地层,层序完整、化石丰富,一直是我国西南地区下寒武统分层对比的标准。     

湘中地区下寒武统烃源岩沉积环境及其特征

本文通过对湘中地区早寒武世岩相古地理的研究,认为早寒武世期间,湘中地区为发育在陆架之上的缺氧滞留盆地沉积环境,沉积了一套以黑色炭质板状页岩及含硅质炭质泥岩等为主的黑色沉积。该套黑色沉积沿着湘中地区以及扬子东南缘呈带状稳定分布,反映出当时湘中地区是一＂富烃沉积区＂,具有生烃潜力;该套寒武纪海相地层是油气勘探的重要层位。     

国际前寒武系—寒武系界限工作组1979年在加拿大西北地区马更些山的野外考察

1979年野外工作期间,13位工作组成员研究了马更些山区中西部的五条地层剖面,为了重点研究加拿大的界限,选择了塞克威山图幅地区12号层中的一个临时界限区间,12号层是夹有页岩、粉砂岩和石英岩的前寒武纪晚期和早寒武世早期的沉积岩系的一部分,其上部主要由痕迹化石确定的时代。对早寒武世晚期的上覆岩层也进行了考察,这些岩层属塞克威组,在东面由地台型碳酸盐组成,在西面则相变为同期的斜坡和盆地沉积。三叶虫被用来作为对比这些较新地层的主要化石。     

南亚寒武纪最早期磷酸盐沉积的非等时性

寒武纪最早期(梅树村阶)磷酸盐沉积是世界性末前寒武纪—早寒武世沉积磷矿的最主要成磷期,南亚是其主要分布区。该区西起伊朗德黑兰以北的厄尔布尔士山脉,经北巴基斯坦-克什米尔-印度小喜马拉雅山区,苏联哈萨克斯坦卡拉套以及中国新疆、滇东、川西、陕南、黔中、鄂西等地区,形成一个挟持于北纬25°—43°之间的狭长成磷地带。(图1)     

湘西震旦纪武陵山生物群的化石形态学特征和归属

湘西桃源理公港震旦系留茶坡组中部黑色页岩中的炭质压膜化石,为研究末前寒武纪晚期生物学提供了一个稀有的布吉斯页岩型分类学窗口。根据已知属种和新获材料的研究,确定了17个明显的形态类型,讨论了每种形态类型特征及其可能的生物学属性,指出除个别化石可能为两侧对称动物外,其余绝大多数化石可以解释为原核生物或多细胞藻类,系统发育上与绿藻、褐藻、蓝藻细菌等相关。具固着器、叶状体为球状或具同心纹构造的Apsidiumsphaericus的发现,进一步证明典型埃迪卡拉动物群(或白海生物群)中简单的圆盘状化石可能为多细胞藻类,而不是水母。武陵山生物群中具同心纹结构的大型圆盘状化石的出现及其共生生物特点,指示该生物群是埃迪卡拉期生物分异发展阶段的产物,是末前寒武纪晚期一个以多细胞藻类发育为特色的新型生物群。     

塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

寒武纪早期澄江生物群小细丝海绵属新材料

文章描述了云南寒武纪早期澄江生物群小细丝海绵属一新种--螺旋小细丝海绵（Leptomitella spiralis sp. nov.）。新种 具有横向骨针束围绕海绵体呈螺旋状排列的典型特征,明显区别于属内其他种;此外,在外部形态和骨针类型上与属内其他种 也存在较大差异。新种的发现增加了Leptomitella种间形态结构的多样性,也为海绵动物的早期演化及寒武纪海绵动物辐射演 化研究提供新的化石资料。     

塔里木盆地寒武纪构造演化研究

对塔里木盆地寒武纪早、中、晚3个时期的古水深、沉积速率、构造沉降速率和拉伸系数计算结果表明,塔里木盆地在早寒武世为深度裂陷阶段,中寒武世为裂陷迁移阶段,晚寒武世为台内裂陷阶段,早寒武世与中-晚寒武世的构造差异性十分明显。早寒武世伸展引起的裂陷作用发生在塔东地区,伸展促使该区构造沉降速率远远大于台地相区,形成半深海盆地相环境。中-晚寒武世伸展向台地内部迁移,使台地内部的构造沉降速率远大于盆地相区,而台地内部较高构造沉降速率被更高的沉积速率所补偿,使得这里始终未能出现地貌上的凹地。