黔东前寒武纪-寒武纪转换时期微量元素地球化学特征研究

对黔东丹寨南皋剖面和三都渣拉沟剖面前寒武纪-寒武纪转换时期地层进行了系统的微量元素地球化学研究,结果表明:丹寨南皋剖面的Ba、Pb、Ni、Cu、Zn、Li、V、U等过渡元素和亲硫元素在多金属矿层和牛蹄塘组下部的黑色页岩中明显富集;三都剖面在相同层位也明显富集Cu、Pb、Rb、Ti、Ni、V、Th、Li、Cr、Zr、Sc等微量元素。南皋剖面的δU值和V/(Ni V)值表明老堡组硅质岩为正常海水的弱氧化环境下沉积物,而牛蹄塘组黑色页岩表现出缺氧环境的特征。三都渣拉沟剖面的δU值和V/(Ni V)值表明该剖面的还原条件比丹寨南皋剖面强,暗示着水体也较它深,为缺氧环境,其间在老堡组硅质岩中有两个短暂的充氧阶段,进入渣拉沟组缺氧环境较稳定。除丹寨老堡组硅质岩和三都渣拉沟组中上部钙质泥岩U/Th值小于1,表现出水成沉积岩的地球化学特征外,本次研究的两条剖面的其他黑色岩系的U/Th值都大于1,表现出明显的热水沉积岩的地球化学特征。从我们的研究剖面也可看出下寒武统牛蹄塘组底部的Ni-Mo矿多金属的Ni、V等金属的含量是上地壳的9～10倍之高,U高达近百倍,可作地层对比标志层,即梅树村阶的顶界标志。     

湘西寒武纪早期黑色岩系中干酪根的稀土元素地球化学特征

湘西寒武纪早期黑色岩系中富含源于上层海水生物体的有机质, 其稀土元素(REE)特征不被碎屑物质干扰, 能有效地反映海洋上层水体的古环境特征.样品中作为有机质主体的干酪根的重稀土富集、Ce负异常、Y正异常和Eu无明显异常等特点与现代海水一致, 其特征可能反映古海洋上层水体的氧化还原信息.扬子地台各相区沉积剖面底部可能出现滞流(或硫化)环境, 随后沉积环境逐渐氧化.全岩样品中Ce的负异常可能由有机质提供, Ce/Ce*值由剖面底部的较低值向上逐渐升高可能意味着海洋上层水体含氧量的逐渐上升, 而海水含氧量逐渐升高或许是由寒武纪早期海洋底部硫化环境的减弱所导致.      

宁镇山脉的盖帽碳酸盐岩北大核心CSCD

埃迪卡拉系底部发育一套覆盖在成冰纪冰碛杂砾岩之上的碳酸盐岩地层,被称为"盖帽碳酸盐岩",它是超级温室气候事件的沉积标志层,代表了新元古代"雪球"冰期的结束。通过对宁镇山脉地区新元古代地层的野外调查,在镇江丹阳帽山剖面南沱冰碛杂砾岩层顶部发现厚约4 m的含锰碳酸盐岩。沉积岩石学和稳定碳、氧同位素研究表明,这层碳酸盐岩具有盖帽碳酸盐岩的典型特征,可以与扬子板块其他地区的盖帽碳酸盐岩进行对比。这是宁镇山脉地区存在盖帽碳酸盐岩的首次报道。     

中国寒武纪综合地层和时间框架

寒武纪是显生宙第一纪,见证了动物的爆发式快速演化过程,标志着地球从微生物为主导的前寒武纪生态系统转变为以动物为特征的显生宙生态系统.然而,全球寒武纪地层对比困难,高分辨率年代地层系统还未完全建立,严重制约寒武纪地球-生命系统演化历史的研究.文章简要介绍国际寒武系四统十阶年代地层系统的形成历史和已经建立的幸运阶、鼓山阶、古丈阶、排碧阶和江山阶的定义与"金钉子"(GSSP),概述第二阶、第三阶、第四阶、第五阶和第十阶底界厘定工作进展,重点阐述寒武系底界的全球对比问题,以及寒武纪化学地层和同位素年代学的研究现状和存在问题.在简要回顾中国寒武纪年代地层研究历史的基础上,根据国际寒武纪年代地层研究进展,对以华南为基础的中国寒武纪年代地层和时间框架进行了修订,新建肖滩阶作为中国寒武系第二阶.全面介绍中国华南、华北和塔里木三个主要构造地层分区寒武纪综合地层(生物地层、化学地层和同位素年代学)研究进展,并对中国不同地层分区寒武系底部地层发育特征、底界识别和存在问题进行分析和讨论;同时还对三个主要地层分区寒武系上部白云岩地层的划分与对比提出建议.     

扬子地台早寒武世古盘虫类的地层分布及其古地理控制?

早寒武世早期的黑色页岩系在扬子地台非常发育，但由于具有时代标志的化石稀少，这套黑色页岩系的层序问题一直未能很好解决。古盘虫类化石是早寒武世黑色页岩系中仅有的具有地层意义的化石类别,然而它们的分类混乱、层位不清，限制了其在地层对比中的应用。在古盘虫类分类重新厘定的基础上，通过对Tsunyidiscus 的4个种和Hupeidiscus orientalis地层分布的系统总结，认为T.aclis和T. armatus的层位限于筇竹寺早期，T. niutitangensis和T. tingi的层位主要是筇竹寺晚期，只有T. tingi延伸至沧浪铺早期。而H. orientalis在筇竹寺晚期开始出现，到沧浪铺早期繁盛。因此它们的层位分布特征可以用于地层学对比。通过对华南地区古盘虫类古地理分布和沉积相与环境分析，我们认为古盘虫类的分布受海平面升降、海水浑浊度、水深、含氧性等古海洋环境因素的控制： T. armats和T. aclis分布于近滨-远滨及外陆架上，适应水体平静，水动力能量较低，低沉积速率的相对较深的海域; T. tingi和T. niutitangensis在开阔的外陆架区域大量繁盛，T. niutitangensis生存在具有分层结构海洋的贫氧带和富氧带，海水较深，水体平静； 而H. orientalis在陆架边缘灰岩相中大量出现，适应于海水较深，水动力能量较低，浮游微生物丰富的洁净海水; 此外在粗碎屑岩、高碳质页岩、石煤发育的地层中无古盘虫类分布, 表明古盘虫类不适合海水动荡而混浊，沉积速率高的浅水高能环境和深水滞流缺氧的环境。     

中国的寒武纪大爆发研究:进展与展望

寒武纪大爆发研究是改革开放以来中国地球科学领域取得重大成就和享有国际盛誉的代表性研究方向之一.文章首先简要回顾中国在寒武纪大爆发研究领域的发展历程,认为可将其划分为三个阶段.新中国成立后的前30年是研究积累阶段.改革开放初期,通过参与全球前寒武系-寒武系界线"金钉子"的竞争快速进入该领域国际前沿.紧接着以澄江动物群为代表,一系列寒武纪特异埋藏化石群的发现和研究掀起了全球寒武纪大爆发研究的新一轮热潮. 21世纪以来进入快速发展阶段.以瓮安生物群等为代表,埃迪卡拉纪多种保存方式动物化石的发现填补了动物在寒武纪大爆发之前的演化空白.与此同时,通过多学科交叉和广泛的国际合作,在寒武大爆发过程和环境背景方面获得一系列新认识,对全球该领域的快速发展起到推动作用.文章重点总结了中国在该领域的主要学术贡献,如澄江动物群中节肢动物、后口动物特别是脊索动物的起源和早期演化研究,以及瓮安生物群中动物胚胎化石和微型成体化石的研究等.在此基础上,结合全球研究进展,对中国学者提出的寒武纪大爆发多幕式演化模型进行了新的解读.另外,文章还概述了中国在寒武纪大爆发领域生物与环境协同演化方面的主要研究进展,包括雪球事件和地球第二次大氧化事件的研究等.最后简要分析了寒武纪大爆发研究领域当前存在的关键科学问题,并对该领域未来的研究发展提出建议.     

前寒武纪全球地质年代划分新趋势北大核心CSCD

前寒武纪(pre-Cambrian,Precambrian)是一个非正式的地质年代单位,泛指寒武纪之前的地质时代,在地质科学研究和实践中被广泛使用。约占地球历史88%时长的前寒武纪岩石和地层经过长时间各种地质作用改造,不仅记录不完整、保存差,而且原始地层层序复杂不清。同时,前寒武纪没有像显生宙那样可以用于地层划分和对比的标准生物化石,因而前寒武纪地层研究和地质年代划分与对比非常困难。     

云南早寒武世澄江动物群中新发现的一种古虫动物

报道云南早寒武世澄江动物群中新近发现的古虫类化石—Yuyuanozoon magnificissimi gen.et sp.nov.。新属种具有二分躯体构型和5对链状排列的鳃囊,显示了古虫门的基本特征。但是,新属种所独具的“围鳃腔”和外鳃构造,表明它与先前描述过的古虫动物门的其它属种不同,可能代表一个比尾索动物更为原始的后口动物分支。     

埃迪卡拉纪全球成磷事件沉积地球化学模型探讨:以扬子板块不同相区陡山沱组含磷岩层研究为实例

埃迪卡拉纪是地球第二次大规模成磷时期,全球各大陆均有这次成磷事件的记录。目前对于该时期成磷事件的形成 尚未有广泛接受的地球化学模型解释。而磷酸盐的沉积受海水氧化还原条件的控制,因此通过该时期磷块岩沉积与海水氧 化还原条件演变之间关系的研究可为全球大规模成磷事件的沉积地球化学模型建立提供验证。文章通过对扬子板块埃迪卡 拉纪不同相区磷块岩中碳酸盐组分稀土元素分析,结果表明磷块岩形成时底层海水处于次氧化-接近氧化的不稳定状态, 氧化还原界面沿浅海-大陆架呈现动态变化的特征,为磷块岩的大规模形成提供最佳沉积地球化学条件。合适的海水化学 条件及丰富的磷质来源,大大增加了磷块岩沉积的空间和机会,导致了地质历史时期第二次全球规模成磷发生。     

湘西下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的微量元素地球化学特征

为探讨下寒武统黑色岩系在深水区域的沉积环境及其伴生的Ni-Mo多金属富集层的金属元素来源,对湘西寒武纪初期盆地相区龙鼻嘴剖面进行系统采样,分析了样品中干酪根的微量元素含量和全岩V、U、Mo与TOC含量并就微量元素比值与TOC关系进行了探讨。结果显示,干酪根中的Th/U、V/Sc和V/Cr值在剖面上均具有相似的变化规律,V、U和Mo与TOC的相关性可知剖面沉积过程中存在硫化环境,Ni-Co-Zn三角图解中多数样品分布于热水沉积区域。初步推断剖面下部的NiMo多金属富集层,其具有微量元素明显富集和碳同位素较大负值的特征,可作为地层对比的标志;寒武纪初始阶段深水区域可能处于短暂的硫化环境,伴随着沉积环境的充氧之后变为广泛的厌氧环境;黑色岩系沉积过程中有热液活动参与,Ni-Mo多金属富集层中部分元素的极度富集可能是还原的海水和海底热液共同作用的结果。