古新统/始新统界线与特提斯大有孔虫生物带

21世纪初,古新统/始新统界线(简称P/E界线)被国际地层委员会正式定义为古新世-始新世极热事件(简称PETM)期间碳同位素负漂的开始。然而,P/E界线在特提斯大有孔虫生物带(简称SBZ)中的具体位置却一直争论不休。本文回顾了国内外学者近二十年来对P/E界线的研究成果,认为P/E界线应该位于SBZ5的内部,而非SBZ4和SBZ5的界线处。在P/E界线处,大有孔虫没有发生明显的组分上的变化。而在P/E界线后的5—12万年内,大有孔虫发生了一次绝灭。这个绝灭事件被称为大有孔虫的绝灭和新生(简称LFEO)。大有孔虫的绝灭和新生不同于传统上认为的大有孔虫更替事件(简称LFT)。前者可能是由PETM后期强烈的陆地风化剥蚀引起海水富营养化后所造成的一次灾变事件,而后者代表了大有孔虫在长期稳定的浅海环境中形成的演化上的成功。通过回顾P/E界线的研究历史,笔者认为绝大部分地层剖面在P/E界线处的不连续性/不完整性是产生这些争议的主要原因。     

沉积物单/多壳体底栖有孔虫稳定氧碳同位素组成、比较及其指示意义

提要底栖有孔虫壳体稳定氧碳同位素在古海洋学研究中发挥了重要作用,获得可靠的稳定氧碳同位素数据是研究的关键。但同位素数据的精度通常受有孔虫属种个体差异的影响,用多少壳体进行测试可忽略个体差异带来的影响是个值得研究的问题。本研究对位于葡萄牙岸外的IODP U1391站位顶部～10 m岩心的多个沉积物样品中的底栖有孔虫Uvigerina mediterranea,Cibicidoides pachyderma,Cibicidoides wuellerstorfi和Uvigerina peregrina parva进行单个和多个壳体的稳定氧碳同位素测试。测试结果显示,U. mediterranea个体间δ¹³C差异高达0.74‰,而δ¹⁸O相对稳定,差异不超过0.26‰。C. pachyderma和C. wuellerstorfi则与之相反,两属种的个体间δ¹³C差异分别不超过0.20‰和0.23‰,而个体间δ¹⁸O差异分别高达0.76‰和0.60‰。生命效应、微生境异质性和底层水环境变化可能是造成个体差异...     

西藏岗巴地区Cenomanian-Turonian界线附近底栖有孔虫古环境指标及其古海洋学意义

在Cenomanian/Turonian界线(ca.93Ma)前后全球性的大洋缺氧背景下,藏南岗巴地区发育一套以深灰绿色-灰黑色钙质页岩、泥页岩为主夹少量灰岩透镜体的富有机碳沉积,有孔虫化石保存较好,含量丰富,其中底栖有孔虫在恢复古水深、底层水溶解氧浓度和古海洋生产力等方面具重要意义。C/T界线附近底栖有孔虫纵向上大致可划分为3个演化阶段。主要优势属种包括Dorothia,Anomalinoides,Lenticulina,Conobina等,浮游/底栖比率在50%-80%之间,指示了水深约100-200m的Ⅳ2生境型(外陆棚-陆架边缘斜坡环境)。底栖有孔虫氧指数(BFOI)在-6--25之间,对应的溶解氧含量约为0.7-1.4ml/L,与同时期其它地区相比偏低,属弱氧化环境。内生种百分含量和深内生种/外生种比率均指示了C/T界线附近较高的生产力水平。短期的海洋生产力的勃发很可能是加剧海水缺氧的主要原因,而长期的弱氧化条件的形成很可能是同时期一系列环境事件所导致的氧气供应量不足所致。     

西藏聂拉木地区侏罗纪有孔虫

本文报道西藏聂拉木地区侏罗纪有孔虫15属33种,描述其中17种,包括3个新种。该区有孔虫组合特征由早侏罗世的底栖大有孔虫与小有孔虫混生类型过渡为晚侏罗世的底栖小有孔虫组合。生物及岩相分析说明本区侏罗纪处于一个海侵阶段,这与全球海平面升降规律是一致的。     

湖南锡矿山剖面晚泥盆世底栖介形类及其大灭绝

研究的底栖介形类化石采自湖南锡矿山剖面晚泥盆世地层,共30属61种,含1新属,2未定属,13新种和20未定种。在晚泥盆世F/F生物集群灭绝事件之前和以后,根据底栖介形类的演化特征,分为正常期,包括3—5层;灭绝期,即6层;残存期,包括7,8,9a-c,11—13,15层;和复苏期,即20层以上地层。在湖南锡矿山上泥盆统剖面上,底栖介形类动物群遭受到F/F灭绝事件的重创,正常期的37种中仅11种在残存期中幸免于难,24种在本剖面上消失,灭绝种约占65%。对于F/F生物集群灭绝事件的发生机制,虽有多种解释,但造成底栖介形类灭绝的主要原因更可能是缺(贫)氧或含毒环境和气候变化。根据底栖介形类生态组合特征,正常期的介形类动物群代表近岸浅水开阔海台地环境;复苏期的介形类动物群可能代表半局限海台地环境。根据正常期、残存期和复苏期介形类动物群的组成特征,它们所生存的海底为正常的含氧环境。     

二叠纪-三叠纪之交地球表层系统的多幕式变化:分子地球生物学记录

以浙江长兴煤山二叠系一三叠系界线剖面为重点,总结了近年来在分子和同位素方面的重要进展.2-甲基藿烷指数反映了蓝细菌繁盛集中在二叠系-三叠系界线附近约1Ma的时间内,对应于第26-37层,并主要以两幕形式出现.第一幕在第26层,第二幕在第29-37层(由多个峰值组成).海洋有孔虫、腕足类和牙形石等动物的灭绝也主要表现为两幕,分别对应于煤山剖面第25层和第28层.碳酸盐碳同位素出现两幕负偏,分别对应于第24-26层和第29-37层,可以在特提斯海域进行对比.绿硫细菌分子标志化合物指示的海水透光层富H<,2>S事件集中在两个层位,分别出现在第21-24层(由多个峰值组成)和第11-14层,但第一幕(第11-14层)距离动物大规模灭绝时间约1Ma之久.陆地生态系统的崩溃和陆地风化作用的加强也主要表现为双幕式.二叠纪-三叠纪之交生物危机和环境变化均以幕式表现出来,特别是双幕式,反映了当时地球表层系统的变化表现出两个重要特征,即不稳定性和长期性.值得注意的是,奥陶纪一志留纪之交、晚泥盆世弗拉期-法门期之交、二叠纪-三叠纪之交、三叠纪-侏罗纪之交这4次生物大灭绝均表现出双幕式特点,是生物对同一地内事件两种不同状态(如海平面变化中的海退和海进,气候变化中的变暖和变冷等)或者多种地内事件的综合响应,可能是地内事件导致生物危机的一个共同特征,从而区别于地外事件引起的单幕式生物灭绝.     

南海东沙海域MIS 3期冷泉甲烷渗漏的钙质生物溶解证据

对南海东沙海域DH-CL5PC岩心开展了碳酸钙含量、钙质生物壳体保存状况,有孔虫群落结构组成及氧碳同位素分析,结果发现该岩心MIS 3期碳酸钙含量极低、5个层位钙质生物壳体出现显著溶解现象。发生溶解层位各门类钙质生物化石丰度显著降低,底栖有孔虫与浮游有孔虫丰度比例(底栖/浮游)大于1,有孔虫壳体化学溶蚀特征明显。分析其原因认为,陆源物质的稀释作用及潜在的钙质生物溶解作用共同导致了该岩心的碳酸钙含量极低,而甲烷的有氧氧化过程所形成的偏酸性环境可能是导致钙质生物壳体发生显著溶解的主要原因。根据有孔虫群落结构和钙质生物化石保存状况的差异性,推测DH-CL5PC岩心所在区域MIS 3期以来至少经历过5次甲烷渗漏至海底附近低氧或富氧区域的过程,而各期次甲烷渗漏的强度可能有所差异。钙质生物壳体溶解现象结合其他指标一定程度上可以作为反演地质历史时期甲烷渗漏过程和强度的有效指标。     

广西南丹巴平石炭系中间界线地层的有孔虫

南丹巴平地区石炭系中间界线地层(相当于苏联上谢尔普霍夫亚阶)中含有丰富的有孔虫化石。本文自下而上建立了三个有孔虫化石组合。这些组合可与苏联、北美及日本等地区同期的有孔虫化石层(带)对比。 本文采用二分石炭系的方案,以有孔虫Globivalvulina moderata开始出现的层位作为上石炭统底界的标志。将石炭系中间界线划在有孔虫化石组合Ⅱ和组合Ⅲ之间。大部分具下石炭统面貌特征的有孔虫分子在这个界线附近消失。 在巴平剖面,有孔虫Globivalvulina moderata开始出现的层位较牙形刺Declinognathodus noduliferus开始出现的层位略低。分别以这两个种的开始出现来确定石炭系中间界线虽有差异,但相差不大。     

亚洲古近纪早期的年代学和哺乳动物群更替(英文)

对广东南雄盆地、江西池江盆地、安徽潜山盆地、湖南衡阳盆地和内蒙古二连盆地古新世和早始新世沉积物进行的生物地层学、化学地层学和磁性地层学研究,第一次给亚洲早古近纪地层框架提供了严格的年代限定。亚洲古新世和早始新世地层划分为4个生物年代单位(陆生哺乳动物期),从老到新为上湖期、浓山期、格沙头期和伯姆巴期4个亚洲陆生哺乳动物期。南雄盆地古地磁数据显示上湖期的底界约位于C29r的上2/3位置。南雄盆地的古地磁资料及池江盆地最新的古地磁和同位素结果显示上湖-浓山期界线在C27n的上部和C26r的下部之间,接近C27n-C26r转换界面。这一记录支持将上湖-浓山期的界线与北美陆生哺乳动物期中的Torrejonian-Tiffanian期以及海相记录中丹尼-塞兰特期(Danian-Selandi-an)的界线相对比。二连盆地古地磁和同位素研究表明典型的格沙头动物群延续至C24r,并且可能向下延伸至C25r和C26n。南雄盆地的记录指示浓山组和古城村组可能相当于C26r的上部。这些结果表明亚洲哺乳动物分期中的浓山-格沙头期的界线可能在北美哺乳动物分期的Tiffanian期中。衡阳盆地的古地磁和同位素证据指示,以短暂的碳同位素漂移为标志的古新世-始新世界线出现在栗木坪组和岭茶组之间,位于C24r中,与海相记录中的坦尼特-伊普里斯期(Thanetian-Ypresian)界线一致。伯姆巴期岭茶动物群的时代似乎与北美Wa-satchian-0带的动物群可以比较。上湖期和浓山期动物群主要由亚洲特有的动物组成。发生在上湖期和浓山期界线处的动物群更替,与北美Torrejonian-Tiffanian期界线以及丹尼-塞兰特期界线一致。在相隔很远的生态系统上的这种巧合,可能反映出各自独立的对气候变化的生态和/或进化上的响应。格沙头动物群的地方性色彩更弱,有与北美Clarkforkian期动物群共有的属一级分类单元。伯姆巴动物群是全球性的。现生哺乳动物各目在格沙头-伯姆巴期界线处突然出现,与北美和欧洲的记录一致,显示动物群的更替与古新世-始新世界线处短暂出现的全球变暖事件(又称古新世-始新世高温事件)有关。     

川东北二叠纪长兴晚期微生物丘:大灭绝事件过程的征兆?

虽然二叠系-三叠系界线附近的微生物岩是研究生态环境转折期海洋环境的热点素材,但以往所发现的实例都赋存于显生宙最大灭绝事件界线之上,还未报道过位于灭绝界线之下的微生物岩。川东北地区长兴组上部发育骨架礁层位之上的微生物丘,其中以尖山微生物丘最为典型,具三个生长旋回。根据微生物丘地层中所含牙形刺,和有孔虫,其时代为长兴晚期,处于大灭绝界线之下,其顶部距Hindeodus parvus带7.5m。碳同位素及微量元素分析揭示,从晚二叠世晚期开始,海洋生态环境条件的幕式不稳定性就已经显现并持续发展,导致生物危机也呈多阶段性特征。川东北晚二叠世微生物丘记录见证了重大地质转折期将至时生物与环境的相互作用关系。     

深海底栖有孔虫在古海洋学研究中的应用

通过对海洋沉积物的调查分析, 探讨地质历史上海洋环流模式和海水物理化学性质的变化是古海洋学研究的重要内容之一。深海底栖有孔虫对环境变化敏感、其壳体稳定同位素和微量元素与海水性质密切相关使得它成为研究古海洋学的有力工具。但同时, 底栖有孔虫的生命效应、分布的区域性以及海水自身等因素在一定程度上制约了其应用。本文总结了底栖有孔虫在古海洋学研究中的应用以及限制因素, 以利于在具体研究中客观分析, 提高古海洋环境重建的可靠性。     

草海湿地食物链稳定碳氮同位素特征与食物链结构

以国家级自然保护区贵州威宁草海为研究对象,利用稳定同位素技术,分析草海湿地食物链碳(δ~(13)C)、氮(δ15N)同位素特征,计算各生物类群营养级别,建立草海食物链结构。结果表明:草海湿地生态系统中δ13C比值范围为-27.56‰～-13.25‰(均值±标准差,-21.52‰±3.61‰);δ15N值范围为0.32‰～15.14‰(8.69‰±3.92‰),δ13C与δ15N呈显著负相关(r=-0.423,P0.01)。草海湿地食物链中消费者营养级处于0.8～3.7,其中:鱼类营养级为0.8～2.5,相对其他地区偏低;底栖动物营养级为2.0～2.8,鸟类营养级为1.0～3.7。鱼类和底栖动物的营养级别均表现为肉食性杂食性植食性。草海食物链结构复杂,主要的两条碳流动途径分别为:底泥和浮游植物→浮游动物→鱼类→鸟类以及水生植物→鱼类和鸟类。     

湖南慈利康家坪剖面二叠纪末类有孔虫的灭绝过程

湖南慈利地区二叠系-三叠系界线附近地层非常发育,是探讨二叠纪-三叠纪之交生态系转变的良好区域。本研究通过对该地区康家坪剖面长兴组上部与大冶组下部地层进行系统采样、切片研究,在长兴组上部地层中发现278个类有孔虫,共鉴定出4属11种(含2个未定种)。这些类有孔虫在地层中的分布表明类有孔虫在二叠纪末经历了一次突变式的灭绝过程,其灭绝层位位于长兴组顶部的生物碎屑灰岩与大冶组底部的微生物岩之交界线处。该研究不仅丰富了康家坪剖面在这一关键时期的生物群面貌,而且也为二叠纪末的生物灭绝事件的深入研究提供了新的材料。     

北美西部古新世-始新世极热事件(PETM)期间的哺乳动物群序列(英文)

跟随一队研究哺乳动物群在古新世-始新世变化的生物地层学和古地理学的学者,已故周明镇教授开始了他的古脊椎动物学事业。这是化石记录中偶蹄类、奇蹄类和灵长类(APP类群)首次出现的时期。随着北美西部Polecat Bench新的最晚古新世Clarkforkian哺乳动物群的发现,古新世作为一个独立于始新世的分期从1911年开始被接受。后来,研究证明古新世-始新世界线包括了一段时间,这期间发育了矮小型哺乳动物支系。古新世-始新世碳同位素漂移(CIE)与哺乳动物矮小化以及APP类群的首次出现是同时的。据此可以对CIE进行全球性总结,结果表明它与古新世-始新世极热事件(PETM)相关。PETM这一全球温室变暖事件不仅对地球气候和生物群有短暂的影响,而且对生物群同样具有深远持续的影响。我们所知的哺乳动物与CIE和PETM之间关系的大部分内容是通过对Polecat Bench周边剖面独特地层记录的高分辨率研究得到的。周教授早年曾在那里工作过,如今他的骨灰也撒在那里。     

西藏南部江孜地区早白垩世甲不拉组底栖有孔虫动物群的发现

根据最新的国际年代地层表,侏罗/白垩系界线是显生宇系一级唯一没有GSSP(全球界线层型与点位)的界线。位于特提斯喜马拉雅北亚带的江孜地区,发育了连续的侏罗/白垩系界线地层,是目前国内海相侏罗/白垩纪界线生物地层学研究最具潜在竞争力的地区之一。本文在西藏南部江孜地区甲不热北沟剖面甲不拉组底部往上3.9米处及19.3米处首次发现了胶结壳底栖有孔虫动物群,共计4属11种:Ammobaculites agglutinans,Ammobaculites sp.1,Ammobaculites sp.2,Ammobaculites sp.3,Ammobaculites sp.4,Ammobaculites sp.5,Glomospira charoides,Haplophragmoides gigas minor,Haplophragmoides sp.1,Haplophragmoides sp.2,Reophax texanus。根据该动物群重要分子的地质时限推测,甲不拉组底部往上3.9米处就已经属于白垩系地层。因此甲不拉组底部胶结壳有孔虫动物群的发现支持了将甲不拉组划归白垩系的意见。     

底栖藻对扬子地台西缘晚奥陶世生态危机的改善作用

晚奥陶世的冈瓦纳大陆冰川导致全球性海退和两幕生物灭绝事件,第一幕,也是高潮幕,发生于Rawtheyan期末;第二幕发生于Hirnantian期末。在经历第一幕事件的过程中,扬子地台西缘的四川汉源地区大渡河组浅水相灰岩和硅质灰岩中出现了极其繁盛的底栖藻类,局部层位中可达到造礁的程度。大量底栖藻通过光合作用改善、缓冲了这一浅海地区的低温、缺氧的灾变环境,并成为生态系统重建的先驱群落。局部浅海环境的正常化为后生动物腕足类、三叶虫和海百合在Hirnantian期南郑组的短暂复苏创造了生存条件。当后生动物再度成为生态系统的主体时,啃食压力的增大使底栖藻的居群数量骤然减低。始于Hirnantian后期冰川消融的海进造成第二幕Hirnantia动物群的灭绝。     

南黄海近岸底栖有孔虫分布与环境因子转换函数的建立

本文对南黄海西北陆架边缘的300个表层沉积物样品中的底栖有孔虫数据,与相应站位的水深、底层水温、盐度、沉积物粒度、有机碳含量等环境参数作了分析研究。除趋势对应分析(DCA)、典型对应分析(CCA)表明有孔虫种群分布与水深、夏季底层水温(Ts)和冬季底层水盐度(Sw)之间存在着显著的数值对应关系。利用加权平均偏最小二乘回归方法(WA-PLS)建立了底栖有孔虫数据与上述环境因子之间的数值转换函数。水深、Ts与Sw转换函数的预测均方根误差(RMSEP)分别是10.8%、11.5%和12.5%,与利用其他指标建立的此类转换函数水平(8%—20%)相当。利用此类统计建模方法建立近岸底栖有孔虫分布与浅海环境因子之间的数值关系是一项新的尝试,结果表明在我国近海底层水体古环境研究中底栖有孔虫转换函数是一种具有一定潜力的研究方法。     

贵州紫云猫场剖面二叠纪-三叠纪之交有孔虫的灭绝过程

本研究通过对贵州紫云地区猫场剖面长兴组上部及二叠系-三叠系界线附近地层进行高密度采样和系统切片,获得有孔虫化石标本1 178枚,共鉴定出有孔虫37属65种,包括类有孔虫4属7种。其中35属63种有孔虫消失在生物碎屑灰岩与微生物岩界线之下,包括所有的类有孔虫,其种级和属级灭绝率分别为96.9%和94.6%。这与华南其它微生物岩剖面类似,进一步表明浅水相有孔虫的灭绝发生在长兴期末期。猫场剖面长兴组生物碎屑灰岩中Dagmarita和Cribrogenerina两属非常丰富,其个体数量分别为209枚和126枚,占总数量的28.4%,是该动物群的优势分子,称为Dagmarita-Cribrogenerina组合。猫场组微生物岩中仅发现有孔虫Earlandia和Postcladella两个属,称为Earlandia-Postcladella组合。     

台湾海峡西北部平潭岛海域表层沉积物中底栖有孔虫分布及其环境控制因素

对台湾海峡西北部平潭岛海域337个站位表层沉积物中底栖有孔虫进行分析鉴定,结果表明底栖有孔虫丰度、分异度变化较大,所出现的属种类型以玻璃质壳体为主,其次为瓷质壳,胶结壳最少。底栖有孔虫分布受水深、盐度、底质类型、底流和沿岸上升流等因素共同影响。应用‘PAST’软件的因子分析结果表明,该海域底栖有孔虫可划分为四个组合:组合Ⅰ(Hanzawaia-Pseudorotalia-Bolivina)主要分布于水深大于20m的深水区,受水深和底流影响明显;组合Ⅱ(Ammonia beccarii-Elphidiumspp.)主要分布于近岸浅水环境;组合Ⅲ(Quinqueloculina-Ammonia annectens-Spiroloculina)主要分布于海湾内高盐度区,推测受到沿岸上升流影响;组合Ⅳ(Elphidium advenum-Ammonia annectens)分布于组合Ⅰ与组合Ⅲ之间的局部区域,可能受浙闽沿岸流影响较强。     

长江口底栖动物功能群分布格局及其变化

用功能群方法对长江口南岸潮滩底栖动物与河口环境梯度和生境变化的关系进行了研究。根据底栖动物的取食类型,运动能力和摄食机制进行了功能群的划分。共鉴别出55种栖动物,并将其划分为15种功能群类型,均表现出沿长江口南岸河口梯度的逐渐变化的分布格局,底栖动物物种数和功能群类型数主要表现出与河口盐度梯度呈正相关的动物地理分布格局,沿着河口梯度,不同的采样断面,优势功能群不同。在河口下游,功能群类型多样化,各种食性类型,不同运动能力及各种摄食机制抽功能群皆有;而生境较单一的河口上游和受污染较严重的断面,功能群类型较少,沿着河口梯度,最显著的变化是固着生活和以触手摄食的功能群的迅速消失,底栖动物功能群多样性是对河口环境梯度和生境质量的综合反映。