华南埃迪卡拉(震旦)系陡山沱组生物地层学研究的新进展

本文重点介绍华南地区埃迪卡拉(震旦)系陡山沱组生物地层学研究的新进展:(1)贵州江口陡山沱组上部黑色页岩中发现保存完美的八辐射螺旋结构的埃迪卡拉型动物化石——八臂仙母虫,首次确立陡山沱组上部庙河生物群层位有埃迪卡拉型动物化石的存在,为该层位与澳大利亚典型埃迪卡拉动物群层位对比提供了重要证据。(2)陡山沱组第二段首次发现有饰天柱山藻,确立了陡山沱组中下部出现的以Tianzhushania属为特征的具刺疑源类下组合带,为同期地层的对比提供了新依据。(3)在峡东地区陡山沱组第三段发现以Tanarium属为特征的具刺疑源类上组合带,它们与断面呈圆形和方形的管状化石共生,层位稳定,分布广泛。这些新古生物的发现,不仅进一步完善了我国埃迪卡拉(震旦)系陡山沱组的生物地层序列,而且为解决全球埃迪卡拉系划分和对比提供了可靠的古生物依据。

华北克拉通东部新元古代宏体化石生物地层序列

华北克拉通东部是中国晚前寒武纪地层出露最为完整、连续的地区,特别是华北克拉通东缘连续出露了新元古代自老至新的全部地层,是对比和衔接中国南、北方晚前寒武纪地层的关键地区。在该地区所发现和建立的宏体化石群——"龙凤山生物群"、"辽南生物群"和"淮南生物群"可能是新元古代"南华大冰期"前后较为独特的生物群落,其中相当部分可能归属于多细胞后生动物和多细胞藻类,是地球早期生命景观的重要代表。因此,对这些新元古代早期生物群的研究将可能揭示比陡山沱期更早的多细胞后生动植物的演化面貌,在演化生物学上意义重大。近年来,在地调项目的资助下,开展了华北克拉通东部地区的新元古代年代地层及生物地层的研究。本文综合现有资料,详细记述了华北克拉通东部(燕山地区和辽南、徐淮地区)含宏体化石的新元古代地层及其宏体化石特征、组合面貌和生物地层序列。同时,依据宏体化石记录,探讨了中国新元古代地层的对比问题。

华南新元古代宏体化石特征及生物地层序列

华南的新元古代地层(780～542 Ma)保存有许多经典的地层剖面和丰富的宏体化石记录,一直是我国新元古代,特别是南华系和震旦(伊迪卡拉)系地层对比的标准区域。本项研究重新考察了部分重要的标准剖面和化石点,重点采集了近年来开始研究的云南"江川生物群",贵州江口"翁会生物群"的宏体化石,在总结了前人研究成果的基础上,集成了最新的研究进展,综合记录了华南晚新元古代地层中的宏体化石特征,组合面貌,据此提出了华南晚新元古代生物地层序列。宏体化石的记录表明在这一时期伴随着显著的气候和环境变化,发生了一系列重要的生物演化事件,多细胞的宏观后生动、植物普遍出现了组织分化,器官形成和发育创新,以及生物结构和功能的进一步复杂多样化。这种多样化的发展大体可以划分为三个阶段,分别以震旦(伊迪卡拉)纪的三个宏体化石组合为代表:(1)Anhuiphyton—Thallophyca—Paramecia宏体藻类化石组合,(2)Enteromorphites—Doushantuophyton—Eoandromeda—Sinospongia宏体化石组合,(3)Paracharnia—Gaojiashania—Cloudina—Longfengshania宏体化石组合。由于华南震旦纪宏体化石具有较为独特的组合面貌,与国外末次冰期后大量出现的伊迪卡拉型生物群(阿瓦隆生物群,庞德/白海生物群和纳马生物群)如何对比,还有待深入的研究。本文还重点讨论了华南地区新元古代宏体化石的南、北方对比问题。

华北—江南地区中、新元古代地层格架的再认识

近年来,在华北古陆中、新元古代地层中不断获得新的锆石U-Pb年龄,为华北中、新元古代高精度年代地层框架的建立提供了重要的数据。当前国际前寒武纪地层精确对比的依据主要是高精度的同位素测年数据,因此,系统的锆石定年研究仍然是目前国际前寒武纪地层学研究的热点问题之一。本文报道蓟县剖面中元古代地层的基底迁西杂岩(群)锆石SHRIMP U-Pb年龄2534±9 Ma和串岭沟组中的辉绿岩(床)1638±14 Ma新的数据,结合大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄1625.9±8.9 Ma和侵入到太古代地层中密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄1685±15 Ma,认为华北中、新元古代年代地层框架的优化和长城系盖层沉积的起始时间在1.75～1.70 Ga。在中国地层格架中,扬子板块和华夏板块之间有一明显呈带状分布的元古代轻微变质的沉积地层和一系列岩浆岩单元,被称之为"江南造山带",这套地层的定位对于确定中国古大陆晚寒武纪地层构造格局极为重要,本文结合双桥山群的最新年龄和邻区的SHRIMP U-Pb年龄数据探讨其构造地层意义。

湖北保康白竹陡山沱组磷酸盐化微化石新资料及其地层意义

周传明(2004)曾报道湖北保康白竹磷矿陡山沱组磷块岩中含有与瓮安生物群类似的磷酸盐化微化石,包括多细胞藻类Wengania,Paramecia,Thallophyca;大型具刺疑源类Meghystrichosphaeridium,Knollisphaeridium;球状蓝菌类Archaeophycus;丝状蓝菌类Siphonophycus,Obruchevella以及新发现的珍珠球藻Bacatisphaera。最近,作者对保康白竹磷矿陡山沱组进行了重新考察和采样研究。结果除发现上述微化石外,还发现大型具刺疑源类Papillomembrana compta,Appenendisphaera sp.;球状化石Megasphaera inornata,Megaclonophycus onustus以及峡东地区常见的丝状蓝菌化石湖北萨洛米藻(Salome hubeiensis)等。研究表明,本文报道的保康白竹磷矿陡山沱组的含化石层位与峡东地区陡山沱组第二段及贵州瓮安上磷矿层下部的微化石层位相当,组合面貌相似。新资料证明峡东地区陡山沱组第二段出现的疑源类下组合,包括多细胞藻类、大型复杂疑源类、球状化石、球状和丝状蓝菌化石等,区域分布广泛,层位稳定,具有重要生物地层学意义。

华南伊迪卡拉纪宏体生物群的古地理分布及意义

伊迪卡拉纪(635—542,Ma)是前寒武纪全球大规模末次冰期(Marinoan)结束后至寒武纪"生命大爆发"之前一段重要的地质时期,由于受到新元古代气候和环境剧变的影响,真核生物乃至多细胞生物迅速演化、分异,出现显著的适应辐射。中国华南的伊迪卡拉系——震旦系陡山沱组和灯影组及其相当地层代表着这一特殊地史时段的沉积,地层记录完整,岩相环境多样,化石产出丰富,是深入研究伊迪卡拉(震旦)纪(Ediacaran/Sinian)地层划分及全球对比、探讨早期多细胞生物起源和辐射的理想地区之一。其中,扬子台地边缘相地层中出露丰富的宏体化石材料,分异显著,具有较为独特的组合面貌。近年取得的研究成果表明华南宏体化石群中也含有澳洲伊迪卡拉生物群和俄罗斯白海生物群的典型分子。作者总结了前人关于华南伊迪卡拉纪岩相古地理的研究成果;重点展示了近年来开始研究的贵州江口"翁会生物群"、云南"江川生物群"的宏体化石;简要记述了华南伊迪卡拉系中以"庙河生物群"为代表的若干宏体生物群的古地理位置及其宏体化石组合特征,据此提出了华南伊迪卡拉纪丰富多样的宏体生物群基本发育在扬子台地边缘碎屑岩至碳酸盐岩相的过渡带和斜坡带;各生物群宏体化石的组合面貌受沉积微相的制约,存在一定的变化规律。宏体化石记录表明在这一时期,伴随着显著的气候和环境变化,不仅发生了一系列重要的生物演化事件,比如:多细胞藻类和后生动物普遍开始出现多样化发展,为寒武纪生命的演化辐射奠定了生态基础;而且在华南地区已经形成了一个全新的浅海生态系统,以浮游和底栖真核藻类为主的海洋初级生产者大量繁盛,尤其是丰富的多细胞藻类可能成为前寒武纪末期至寒武纪早期主要的生烃植物类群。