论济阳坳陷早第三纪古生物场：古生物化石群落,生态结构与能量流

古生物场是物质存在的一种基本形式，具有能量，动量和质量，能传递生物及其环境间的相互作用古生物场决定了地史时期中有机质的形成，保存及转化。古生物场研究的目的是分析地史时期有机质的产生，保存和转化的基本条件。     

古生态学一个新分枝——痕量元素古生态学

古生态学是研究古生物(化石生物)与古环境之间相互作用、相互关系的学科。古环境的各种因素都直接间接地控制着、影响着古生物的生长、繁殖及各个方面的特点。古生物所形成的化石处处都打下了古环境的烙印,我们力图查明古环境各种因素与古生物各方面特征之内在联系,尽可能从化石上去挖掘古环境的一切信息。我们对生物化石进行分析,找出一些痕量元素的分布特征及其规律性,尤其是它与环境条件的有机联系,从而以它作为恢复古     

安徽巢湖平顶山剖面上二叠统大隆组有机质富集的地球生物学模式

安徽巢湖平顶山地区上二叠统大隆组主要为硅质泥岩和泥岩互层沉积。通过对该剖面微体古生物化石丰度的统计分析发现,其演化可划分出4个阶段:Ⅰ(繁盛阶段)→Ⅱ(衰亡阶段)→Ⅲ(恢复阶段)→Ⅳ(大衰亡阶段)。利用微量元素Cu、Ni和Zn估算了巢湖平顶山剖面古生产力,其平均值为1.48gC/m2d,与北美二叠系黑色页岩的古生产力平均值(1.40gC/m2d)和现代海洋大陆架的初级生产力(如委内瑞拉大陆架为1.50gC/m2d)较为一致。大隆组中有机碳质量分数为0.26%～5.49%,有机质富集程度和古生产力大小与岩性关系密切:泥岩和粉砂质泥岩里有机质最为富集且古生产力较高;而在硅质泥岩中,两者含量相对较低。分析了有机质富集过程(从生物物质到沉积有机质,再到埋藏有机质)中各环节的主要影响因素,表明海洋古生产力是有机质富集的主导因素和前提条件,直接影响沉积物中的有机质含量,而海洋表层初级生产力的大小受上升流、营养盐和海水深度等环境因素综合影响;在埋藏有机质阶段,其主控因素为沉积环境中的氧含量和沉积速率等。综合研究表明,本剖面中有机质富集为生产力模式,即:岩石中有机质的富集受古生产力的影响最大,其次为沉积环境中的氧含量。其中,古生产力由生产者贡献,但是受消费者的丰度影响较大。     

中国首例猛玛象古DNA序列

古ＤＮＡ(ａｎｃｉｅｎｔＤＮＡ ,ａＤＮＡ)是指博物馆标本、生物遗骸和古生物化石中的ＤＮＡ .1 980年我国湖南医学院报道了有关约 2 0 0 0多年前长沙马王堆汉代女尸的古核酸研究成果 ,这是世界上最早的一例古ＤＮＡ研究[1 ] .自 1 984年Ｈｉｇｕｃｈｉ等[2 ] 首先从一种已绝灭约 1 40ａ的南非斑驴 ( ｑｕａｇｇａ)标本中提取了线粒体ＤＮＡ ,并用于与现代生物种的对比研究 ,在世界范围内掀起了古ＤＮＡ研究的热潮 .在过去 1 0多年里 ,古ＤＮＡ研究在演化生物学、人类起源、动植物的家养和驯化、考古学等研究领域取得了许多重要的成果 .目…     

中国泥盆纪珊瑚的生物地理区系

<正> 古生物地理学是研究地质历史时期生物化石的地理分布及其变化的一门学科。古生物地理区系是判断古板块位置、重建古地理最有力的证据,因此它与古地磁学和古气候学是构成现代古地理学的三大支柱。     

牙形刺氧同位素古温度计:研究进展与展望

牙形刺是寒武系至三叠系海相地层里常见的磷酸盐质古生物化石,具有分布较广、易于保存等优势,其氧同位素可用于重建同时期海水温度,受到广泛关注和重视.从牙形刺基本特征、氧同位素古温度计原理、氧同位素分析测试方法等方面,对牙形刺氧同位素古温度计的基本特点和原理进行了回顾.在此基础上,进一步讨论了牙形动物生物习性、成岩作用改造、...     

沉积物中古DNA在古生态、古环境和古气候研究中的应用

随着分子生物学技术的发展,DNA技术的应用逐渐从生物学研究拓展到进化、环境和气候变化等研究领域。因为DNA容易受到水解、氧化、紫外辐射、酶解等过程的破坏,所以人们认为DNA很容易降解,保存时间不长,但是近年来的研究成果显示,古生物和古人类的化石或骨骼、冻土、湖泊海洋沉积物等样品中包含已保存数千年甚至长达数百万年以来的古DNA。古DNA作为重要的信息载体,可以诠释人类、动植物和微生物进化和迁移过程及它们对环境和气候变化的响应。反过来,古DNA在古环境、古气候重建方面也起着重要作用,沉积物样品的古DNA往往保存了历史时期的水体和水体周围环境以及气候变化等信息。通过对沉积物中古DNA的研究,可以获得历史时期的水生生物(包括藻类、水生动植物等)的群落演化,和水体周围岸基生活的动植物群落(植物落叶、动物毛发冲带到水体并沉积下来)演替,进而反演水体和水体周围气候环境以及气候变化信息。通过研究古人类和动物化石中保存的DNA,可以探讨人类的迁徙和进化过程,溯源家畜的驯化历史。本文将介绍环境古DNA的保存和可靠性评价,重点探讨古DNA在古生态以及古环境、古气候重建研究中的优势及应用,并展望古DNA在生物进化和环境研究等领域的应用前景。     

古代生物分子在第四纪研究中的应用

从第四纪化石和沉积物中获得的古代生物分子为第四纪研究者提供了丰富和独特的有关古代生物、遗传和古环境信息的定量和高分辨率的数据.过去10多年的研究证实来自第四纪材料中的各种古代生物分子的分离、鉴定和应用的能力在不断增加.文章总结了古代生物分子在第四纪研究中的最新进展,主要包括以下几个方面的内容:1)不同类型的古代生物分子在地质体中的保存和降解;2)古DNA和古蛋白序列中的生物遗传学信息;3)单体分子同位素与第四纪古环境和古气候研究;4)建于古代生物分子水平上的第四纪年代学.作者预见对第四纪地层中的原位和分散保存的古代生物分子的研究将在广度上以多分子综合研究而深度上与单体分子同位素技术相结合,为第四纪科学家们提供大量解决地质学和演化生物学问题的高精度数据.随着地球化学和分子生物学技术的不断改进以及人们对古代生物分子的降解过程和机制的进一步理解,对古代生物分子的研究无疑将进一步促进和推动第四纪科学研究的发展.     

古盐度对塔北隆起泥岩中绿泥石成分的影响

绿泥石是沉积岩、变质岩和热液蚀变岩石中的常见矿物。绿泥石的化学成分记录了它在形成过程中的物理化学条件。不同成因的绿泥石在成分上显示出一定的差异。由成岩作用形成的绿泥石的成分表现为:具有较高的Si含量、较低的(Fe+Mg)含量和较低的八面体位置离子占位数。这些特征可与变质作用、热液蚀变作用形成的绿泥石相区别。很多研究者对绿泥石的热力学性质进行了实验和理论研究,并将其成果应用于实验或自然体系中。人们发现绿泥石成分与绿泥石形成的温度之间存在着确定的关系。例如自生绿泥石成分中AlⅣ与温度之间存在显著的线性关系。成岩绿泥石在递增埋藏/加热的条件下,其成分中的Al/Si值趋于增加,Si含量趋于减少,(Fe+Mg)含量趋于增多,八面体位置离子占位数趋于增加,并且伴有AlⅣ含量的增加和AlⅥ含量的减少。由此,产生了众所周知的绿泥石成分温度计。人们利用绿泥石成分温度计来获取盆地的埋藏古温度及其热演化信息。但有的学者认为温度不是影响绿泥石成分变化的主要/唯一因素。有人指出绿泥石的成分主要取决于岩石的化学成分,而非温度。另有人提出p H、Fe/(Fe+Mg),以及岩石成分等参数都会对绿泥石的成分产生影响。由上述的研究现状来看,在埋藏成岩作用期间,绿泥石成分的演化机理依然存在着不完善性。外界的不同地质条件必将对沉积盆地的成岩作用带来影响,而揭示出影响盆地成岩作用的主要因素则是目前从事盆地研究工作的学者十分关注的问题。本论文主要探讨了新疆塔北隆起泥岩中的绿泥石成分的特征,以及与盆地古盐度的关系。研究结果表明:研究区的成岩绿泥石为Ⅱb型铁镁绿泥石,其成分特征主要表现为:1)配位八面体中阳离子的占位数为11.532(总平均值);2)AlⅥ含量明显大于AlⅣ含量;3)(Fe+Mg)为4.016(总平均值);4)Si/Al值1。由本区盐类矿物的分布范围,以及古盐度的数据,本论文讨论了古盐度对本区绿泥石成分的影响。指出古盐度是影响本区绿泥石成分变化的主要因素。揭示了在一定的深度范围(2 777.37~4 405.27 m),一定的古盐度条件下(Sr/Ba值≥0.4,并有盐类矿物出现),绿泥石成分受到古盐度的制约。并且古盐度越高,对绿泥石成分的影响越大。随着古盐度的增高,绿泥石成分中的Al、AlⅣ、Na、Na2O、Al/Si随之增高,而Si/Al则随之降低。由绿泥石成分温度计获得的温度值也伴随着古盐度的增高而增高。因此,由绿泥石成分温度计所计算的温度不能代表本区实际埋藏的古温度。本区绿泥石成分中的Si O2和Fe O与母岩的对应成分之间有一定的相关性,其Si O2绿泥石与Si O2岩石、FeO绿泥石与FeO岩石呈负相关的线性关系,并且这种关系在古盐度的干扰下也未受到影响。     

80年代古生物学新研究领域的进展

近年来,古生物学原有研究领域不断受到冲击。现代科技成果迅速向古生物科学渗透,新理论、新技术、新方法不断建立和发展,一方面充实和完善了古生物学的研究内容,另一方面也导致古生物学的重大变革。 在演化论方面,70年代初由美国古生物学家N.Eldredge和S.Gould提出的间断平衡(punctuated equalibrium)生物成种理     

古海洋生产力指标研究进展

寻求反映古海洋生产力变化的指标是古海洋学研究的重要内容。生物沉积物、营养元素、微量元素和同位素、古生物资料等与古海洋生产力具有一定的关系,常用于古海洋生产力的重建工作:(1)生物沉积物主要包括有机碳、生物碳酸盐和生物硅质沉积等,其埋藏速率在很大程度上受到古海洋生产力的控制,常常用作古海洋生产力的替代性指标;(2)在地质时间尺度上,古海洋生产力主要受到大洋中营养元素可利用程度的控制,因此营养元素的相关记录可以提供古海洋生产力状况的重要信息;(3)海洋中某些微量元素的地球化学行为或者与有机质的改造有关,或者受到氧化还原条件变化的控制,或者受到某种浮游生物的生长的影响,从而能够直接或者间接地指示古海洋生产力的变化;(4)海相碳酸盐和有机质的碳同位素记录,海相有机物的氮同位素比值也用以再造古生产率等古海洋学参数;(5)可以利用对微体化石丰度值及其组合反映古生产力的变化。     

海相烃源岩的正反演对比分析

海相优质烃源岩有效的评价体系是海相地层油气勘探开发中的关键问题之一.沉积盆地内保存的残余有机质从生物物质到烃源岩的演化过程经历了两个阶段, 即从生物物质到沉积有机质的形成阶段和从沉积有机质到残余有机质的烃源岩形成阶段, 后者包括沉积有机质在未熟阶段经历生物化学作用成为埋藏有机质和在成熟-过成熟阶段经历热解作用成为残余或风化残余有机质两个亚阶段.烃源岩反演分析是利用残余或风化残余有机质的量来推断埋藏有机质的量或者原始生烃潜力.而正演分析则是根据沉积物沉积环境、生物物质及其介质物理化学条件特征运用地球生态学、地球微生物学、分子地球生物学和生物地球化学方法推断沉积有机质的量, 甚至推断埋藏有机质的量, 进而评估烃源岩的原始生烃潜力, 也就是利用生物生产力和保存环境等综合分析沉积有机质的量.正反演对比分析相互验证和相互补充, 更好地揭示了烃源岩基本特征, 为海相优质烃源岩的预测和评价提供了有效的研究方法.      

岩矿鑑定、重砂分析、岩石化学分析及其他

作为地质体物质基础的岩石,是地质工作者研究的主要对象之一。岩石內部物质組成的变化,旣表現在矿物成分的变化上,也表現在化学成分的变化上,而化学成分的变化又是矿物成分变化的內因;外部营力即物     

地质体中主要生物分子的研究方法及应用

现代分子生物学,生物化学及有机地球化学等领域的发展,为古生物研究者在发子水平上探索地质生物世界提供了新的概念和技术手段,本文着重讨论了可用于分子古生物学研究的生物分子,例如,维管植物的木质素等稳定生物聚合物,古生物细胞内的类脂化合物,碳水化合物,蛋白质及氨基酸和含遗传信息的核酸,分子古生物资料可用于探讨化石埋藏学,古生物分子系统学,生物演化模式与机制,分子演化速率,古生态环境再造等问题,本文较详细     

黄海海州湾钙结体的特征及其地质意义

近年,我所在黄海底质调查中发现,黄海海州湾海区、成内头海区和渤海海峡海区广泛分布着各种形态的钙结体。为了探明其特征,我们以海州湾海区为例,进行了钙结体的结构、矿物成分、化学成分以及它们的分布状态的研究,并通过海区的地质构造背景、水动力状况、物质通量变化以及生物化学作用等控制因素的分析,对钙结体进行了物质来源和成因上的探讨。     

古环境DNA与环境考古

古环境DNA(ancient environmental DNA,简称ancient eDNA)指保存于古环境样品中的生物古DNA(ancient DNA,简称aDNA).与直接从古代生物遗存内获取的单一物种古DNA不同,古环境DNA为多种生物的混合DNA,常常以小片段DNA分子形式吸附在腐殖质和矿物颗粒上,主要从粪化石、牙结石、肠道残留物、冰川、冻土、泥炭、湖泊、海洋、洞穴和遗址沉积物等环境样品中获得.古环境DNA研究自1998年开始兴起,经历了早期的DNA条形码(DNA barcoding)古代物种鉴定,到DNA宏条形码(DNA metabarcoding)古代生物类群恢复,再到近期的鸟枪法宏基因组(shotgun metagenomic)古生态系统重建等发展历程,目前已形成了完善的研究体系,可以完成对古环境样品中大部分动物、植物和微生物物种的检测.相比于传统的动植物化石形态鉴定手段,古环境DNA研究具有样品用量少、方法简单快捷、不依赖于化石、一次实验可以确定大量物种信息等优势.目前,国际上的古环境DNA研究在古生态环境重建、古代农业发展、古代人类食性、人类扩散历史和人类活动对环境影响等环境考古领域的应用都取得了良好的进展并发表了大量成果,但国内相关研究还少有报道.本文综述了古环境DNA技术的发展、研究方法、应用方向及存在的问题等内容,认为随着古环境DNA研究技术的日趋完善,其在环境考古学中的应用前景也将更加广阔.     

包含变质岩分类三要素的主要变质岩分类表

变质岩分类的三要素是:变质岩的物质成分(化学成分、矿物成分)、变质岩的组构(结构、构造)和变质岩的成因(变质作用类型和形成变质岩的物理化学条件).由于变质岩的化学成分、矿物成分、组构特征和形成变质岩的地质环境十分复杂,致使至今尚无以变质岩分类三要素为基础的、内容比较完善的分类方案.本文中主要变质岩的分类是以其分类三要素为基础编制的,首次将不同成因的变质岩类并列于同一表中、将鉴定变质岩的主要标志性矿物成分和组构特征列入同一分类表中.该分类对鉴定变质岩石具有可操作性和实用性,分类表中涵盖了自然界主要的变质岩石.     

二叠纪末扬子海盆及其周缘动物群的 特征和古地理、古构造启示

二叠纪-三叠纪之交生物灭绝主要受古环境演变的控制.然而,古地理、古构造背景和生物自身因素(如生物的生理特 征)也影响着生物的演化规律及空间分布.从沉积学、放射虫古测深以及生物组合等方面对扬子海盆及其周缘的古地理特征进 行了详细研究,重建其古地理和古构造背景,为华南古-中生代之交生物和环境演化的全球可对比性提供了古地理依据.研究 表明:(1)扬子海盆北缘,从南往北,水体逐渐变深,面向东秦岭-大别深海;扬子海盆南缘深水盆地,从北往南,水体也是逐渐 变深,面向古特提斯洋盆.扬子海盆边缘面向广海表明扬子海盆二叠纪末生物和环境演化具有区域上广泛的代表性甚至全球 意义.(2)扬子海盆北缘盆地的古水深普遍小于南缘深水盆地的古水深.(3)华北板块与华南板块的最终碰撞发生在二叠纪以 后;钦防地区晚古生代为洋盆环境(古特提斯的分支小洋盆),该洋盆一直延续到二叠纪末甚至三叠纪,因此,扬子和华夏古构 造体系西南段的最终碰撞和拼合可能发生在二叠纪末甚至三叠纪.      

卓越的地质科学大师——尹赞勋院士(下)

<正>广开科研领域注重开拓性研究尹赞勋最主要的科研领域是古生物学、地层学、地史学。他最主要成就是三本《中国古生物志》奠定了我国贝类(软体动物)古生物学(即"古贝类学")之基础,他的志留纪地层及化石的一系列著作把我国志留纪生物地层学、历史地质学提到了很高的水平。此外,他研究的化石门类还涉及珊瑚、腕足类、锥石、笔石、古哺乳动物、古鱼类、古植物等,他所创建的"卷笔石属"是我国古生物学家建的第一个新属。这都说明他的科研领域极大地拓展,且成就辉煌。"古生态学"是建立在传统古生物学描述、鉴定与分类基础上的高级理论形态。尹赞勋     

江陵凹陷始新世早期古气温：来自无水芒硝流体包裹体的证据

江陵凹陷古新统沙市组和始新统新沟嘴组下段沉积为一套巨厚含盐岩系。对始新世早期新沟嘴组下段沉积的无水芒硝中的原生单一液相流体包裹体采用冷冻法进行均一温度测定。原生流体包裹体是在矿物沉积的过程中被捕获的,矿物生长过程中所圈闭的流体(即古盐湖卤水)保存了当时地质环境的各种地质地球信息,可以为研究古温度、古水体成分、古大气成分以及生物的演化等方面提供可靠的定量数据。测温结果显示,其均一温度范围是17.6~38.5℃,均值为27.2℃。这可能说明,江陵凹陷早始新世新沟嘴组下段的古气温在27.2℃左右,极端情况下,当时的古气温可达38.5℃。通过与前人的研究比对发现江陵凹陷自沙市组上段到新沟嘴组下段有明显降温趋势。由于古新世—始新世的升温事件(PETM)使全球气温普遍升高,可以看出江陵凹陷自新沟嘴底部虽已进入PETM事件后的降温期但气候依然以炎热干旱为主要特征。