重大地质突变期生物与环境事件的分子化石记录

随着现代分析测试技术的发展,地质类脂物分子在地球环境和生命过程领域得到了快速的应用。总结了志留纪/奥陶纪、晚泥盆世弗拉期/法门期、三叠纪/二叠纪、侏罗纪/三叠纪、古近纪/白垩纪5次生物集群灭绝期地质类脂物分子记录的生物和环境事件。重点讨论了地质类脂物记录的绿硫细菌和水体透光带富硫化氢事件、甲烷菌与海底天然气水合物释放以及这些事件与生物危机的可能关系。提出了当前的工作应从生物危机向生态危机深入,既能反映生物事件与环境事件的关系,又能体现地质记录和地质过程的结合,这其中,地微生物生态系和陆地生态系工作亟待加强。     

四川盆地侏罗纪至早白垩世沉积旋回与构造隆升的关系

为弄清四川盆地在侏罗至白垩纪的演化及古气候特征, 对该时期的沉积相及生物特征进行了综合分析.研究证明, 侏罗纪至白垩纪四川盆地周边山系的构造活动可分为两个旋回.早、中侏罗世为第一个旋回, 晚侏罗至早白垩世为第二个旋回.每个旋回的早期多以湖相泥页岩、砂岩夹介壳灰岩的广泛发育为特征, 沉积物颗粒细、厚度较小, 反映出相对稳定的构造背景.晚期则以大套杂色的河流相砂泥岩、巨厚的河流相及洪冲积相砂泥岩、砂砾岩及砾岩的出现为特征, 且厚度巨大, 反映出盆地周边山系强烈的构造隆升.从沉积物及生物特征上分析, 第一个旋回期间, 四川盆地处在一个温暖湿润的环境之下, 而从第二个旋回开始, 总体则以潮湿、炎热的气候为特征      

古近纪湖相烃源岩形成的地球生物学过程

山东东营凹陷古近纪沙河街组下部普遍发育膏盐岩系和颗石藻钙质页岩.研究认为膏盐岩系形成于早期的盐湖环境,而膏盐岩系之上的颗石藻钙质页岩形成于咸度略低的咸化湖泊环境.通过古今湖泊环境和生物类群等的分析对比,认为蓝细菌是古近纪沙河街组下部膏盐层系形成过程中的主要生产力代表,生产力水平为1500~2000 g C m?2 a?1.通过对钙质页岩中钙质超微化石的研究,发现颗石藻是钙质页岩形成时的主要生产力代表.根据钙质页岩的沉积速率、沉积纹层和纹层中颗石藻化石的计数统计,定量确定了颗石藻页岩形成时的古生产力水平为2250~3810 g C m?2 a?1,平均为3120 g C m?2 a?1.通过对地层中大量草莓状黄铁矿粒径的统计,发现膏盐岩系形成时的底层水体处于富硫化氢的缺氧状态,而钙质页岩形成时的底层水体为下贫氧状态.在此条件下,有机质均能有效保存.通过多参数的地球生物学模型的分析和计算,认为东营凹陷古近纪早期盐湖及咸化湖泊中有机碳的保存效率约为10%~15%.     

一条新发现的奥陶系—志留系界线剖面

在贵州省桐梓县红花园乡南坝子村发现一条新的穿越奥陶系—志留系界线的地层剖面。该剖面自下而上依次出露有宝塔组、涧草沟组、五峰组和龙马溪组等,露头良好,产状平缓,化石丰富。其五峰组观音桥段顶部与龙马溪组交界处,即穿越奥陶系—志留系界线的一段地层,横向上可连续追索逾百米。自五峰组底部到龙马溪组底部(相当于D icellograptus complanatus带—Coronograptus cyphus带下部)的地层中已发现25层斑脱岩。根据生物地层、层序地层等资料初步确认了这些斑脱岩与湖北宜昌等地的斑脱岩具高分辨对比性。该剖面的发现为华南奥陶系—志留系界线附近的各项研究提供了新的资料。     

东昆仑南坡早二叠世灰岩块体的来源与成因探讨

论述了对东昆仑南坡早二叠世灰岩块体的成因的新认识。（１）在前人所称的三叠纪地层中发现了中薄层生物或生物碎屑灰岩,其中产有大量保存完好的早二叠苞类化石,所以该区早二叠世灰岩块体与其周围砂板岩及中薄层灰岩之间应属于同期上沉积。（２）该区早二叠世礁灰岩之下常伴生有砾岩及乐岩,而非礁相灰岩周转则常常缺乏砂砾岩,这种分布特征是礁上体系沉积的必然结果,但很难用推覆体来加以解释。（３）通过对砂砾岩与灰岩块体之间的地层序列研究,发现它们之间属于一种沉积接触关系,而非推覆体的关系,由于该地区早二叠世灰炭块体的成因对于该区大地构造的解释至关重要,因此这些新发发现将引起人们对该区大地构造的演化历史进行了重新思考。     

东昆仑地区早二叠世礁岛海的沉积模式

通过4年的野外调查, 在东昆仑山南坡早二叠世灰岩山之间前人认为是早三叠世池塘群中发现了较深水相的中薄层状灰岩及■灰岩, 其中的■类化石有Schwagerina sp., Neoschwagerina sp. 及Verbeekina sp.. 与此同时, 在阿尼玛卿山地区也发现了早二叠世深水相的放射虫硅质岩. 据此认为本区早二叠世灰岩山与其周围盆地相的中薄层灰岩及放射虫硅质岩为同期异相沉积. 本区早二叠世同期异相沉积主体上可分为浅水碳酸盐建隆相、盆地相及介于两者之间的过渡相三大类型. 碳酸盐建隆相、盆地相和过渡相内部又可进一步划分出次一级的沉积类型. 其中碳酸盐建隆沉积可分为块状生物碎屑灰岩及生物礁灰岩; 盆地相可分为中薄层或极薄层灰岩、蓝绿色深海软泥、紫红色深海软泥及与之相伴生的放射虫硅质岩; 过渡相可分为礁麓相和台裙相两类. 根据不同相带在空间上的展布和组合, 认为东昆仑地区早二叠世时属于一种礁岛海沉积环境. 礁岛海的主要特点是礁岛或碳酸盐建隆与盆地相间列、海底地形复杂、相变剧烈, 并发育有大量的生物礁.     

定量生物地层学与物种进化序列

把物种进化序列引入定量生物地层学，无论在研究生物进化，地层对比和恢复地质历史事件等方面都是十分有用的．建议采用两种方法来确定物种消失事件：（ａ）由生物地层末次事件逼近物种消失事件；（ｂ）求母种的生存期，以确定物种消失事件．这两种方法互相校正，是目前确定物种消失事件的最好方法．以二叠纪瓦岗珊瑚类的成种序列和其他重要化石的生物地层序列为例，用族群矢秩相关检验方法比较四类计算的两种序列，检验假设的标准序列，并找出异常．按照异常的不同情况，修正标准序列，最后确定成种和物种消失序列，以及物种的生存期．物种进化序列的引入可大大提高生物地层学事件序列的可靠性．在地层对比中事件序列比生物延限带更为精确．这项工作为生物进化理论研究和高精度地层对比，提供了基础．     

华南奥陶-志留系五峰组及龙马溪组底部斑脱岩与高分辨综合地层

在贵州桐梓和湖北宜昌两条相距近500 km的剖面上, 在奥陶系五峰组~志留系龙马溪组底部均发现了20余层钾质斑脱岩, 表明在奥陶纪-志留纪之交至少在上扬子地台东南缘附近, 曾经发生过多次较大规模的火山喷发活动. 综合生物地层、层序地层等资料可以进一步确认, 相隔甚远的这些斑脱岩层几乎完全一一对应. 这是第一次在中国主要地台区同期地层中确认系列的、具有良好对比潜力的火山活动沉积记录. 这些斑脱岩层可望作为极为难得的时限精确、特征明显的事件标志层, 运用于扬子地台奥陶纪-志留纪之交的高精度地层学研究, 最终建立华南奥陶系-志留系界线附近高分辨的综合年代地层格架.     

东昆仑一阿尼玛卿地区二叠纪生物礁的首次发现

东昆仑一阿尼玛卿地区二叠纪生物礁的首次发现￣①王永标，张克信，黄继春１９９６年７－９月，在进行１：２５万造山带非史密斯填图工作中，首次在东昆仑山南坡及阿尼玛卿山一带发现二叠纪生物礁。该生物礁地处东昆仑造山带的南坡、青藏高原的北缘，其主体——礁核相沿昆...     

Preliminary Estimation of Paleoproductivity via TOC and Habitat Types： Which Method Is More Reliable？ -A Case Study on the Ordovician-Silurian Transitional Black Shales of the Upper Yangtze Platform, South China

New total organic carbon (TOC) data from the two Ordovician-Silurian transitional graptolite-bearing black shale intervals, the Wnfeng (五峰) Formation and the Longmaxi (龙马溪) Formation in Central Guizhou (贵州) and West Hubei (湖北), respectively, as well as previously reported TOC data from the same intervals in other places on the Yangtze platform of South China, have been used to produce an initial estimate of the primary paleoproductivity via a conventional inverse method (i.e., Rpp-inverse). The values of the Rpp-inverse are estimated to be 32 (43-21) gC/(m2·a) (Wufeng Formation) and 21 (27-16) gC/(m2·a) (Longmaxi Formation). Also, simultaneously, the habitat types (i.e., HT; cf., BA: benthic assemblage) and their temporal and spatial changes have been documented from the same succession, and an initial estimate of the primary paleoproductivity has been produced using a forward method (i.e., Rpp.forward). Being bounded mainly by the peritidai to inner-shelf environment shelly-facies or mixed-facies successions with BAI to BA3 faunas both at the top and the base, which indicates the habitat types from HT Ⅱ1 to HT Ⅲ2, the biohabitat type of the two graptolite-bearing black shale intervals can be limited to HT Ⅲ to HT Ⅳ, corresponding to the inner shelf to the outer shelf, with depths from roughly 60 m to 200-300 m. Based on the current data from the South China Sea and the southern part of the East China Sea, values of Rpp-forward should be about 100 to 400 gC/(m2·a). The difference in the results via the two methods suggests that paleoproductivity estimates from the geological strata need to be made cautiously, with particular attention paid to the paleogeographic setting, oxic-anoxic conditions, as also the preservation factor of organic carbon.