成果速报 | 生物地层学与碳同位素地层学研究成功识别出华北地台寒武系SPICE事件

发布者:李亚蒙发布时间:2021-06-06浏览次数:101


华南寒武系主要由斜坡相沉积碎屑岩地层构成,所含的三叶虫化石多为全球性分布的球接子类化石;此类化石更便于进行全球对比。目前,华南地区已经建立了新的寒武系年代地层框架,且全球寒武纪地层划分框架也在该基础上形成。与华南寒武系不同,华北寒武系主要由浅水台地相沉积碳酸盐岩地层构成,三叶虫化石多为地方性分子(区域性化石),缺乏生物地层标志化石;另外,华南、华北两个板块分属不同的沉积环境,均导致两个不同相区的地层精确划分和对比长期存在困难。

为解决上述问题,且与早期通常的三叶虫形态对比方法不同,临沂大学地质与古生物研究所任咣营教授(特聘)与中国科学院南京地质古生物研究所孟凡巍副研究员、袁金良研究员以及美国密苏里大学Schiffbauer J D副教授等人进行合作,在对华北地区晚寒武世的十几个剖面开展地质调查、采集了大量的化石和岩石标本等野外工作基础上,综合运用生物地层学、岩石地层学、年代地层学和地球化学等技术手段,主要通过对高分辨率的碳同位素地层研究,在华北地区成功识别出苗岭统和芙蓉统界线之间的SPICE(Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion)事件。研究成果已于2021年5月10日在线发表于国际知名地层学与古生物学期刊Lethaia上。

该研究揭示了碳同位素正漂移记录比山东其它已知的δ13C漂移剖面更加完整,这反映了该地区古环境/海平面的区域性变化以及与全球性变化的异同,进而解释了九龙山剖面崮山和炒米店组属于浅水台地古环境,但该剖面所代表的古环境海水深于山东其它已知地区的。

另外,在九龙山剖面界线层上还发现了光滑小凤凰虫Fenghuangella laevis Park and Choi, 2011,属中国境内首次发现,为苗岭统和芙蓉统界线的划分和对比提供了有力证据。同时,本研究也在华北地台崮山组(古丈期)初次建立了以“种”的首现(FAD,the First Appearance Datum)为标准的化石带,为解决华北台地相与华南斜坡相地层苗岭统和芙蓉统界线之间的对比难题提供了关键性证据。

本研究得到现代古生物学和地层学国家重点实验室(中国科学院南京地质古生物研究所)的资助。

论文相关信息:Ren G., Meng F., Pulsipher M. A., Schiffbauer J. D., Yuan J., Zhao Y., Guo Y., Gao J., & Chang C., 2021. A contiguous record of the SPICE event, sea level change and the first appearance of Fenghuangella laevis in Shandong Province, North China. Lethaia, https://doi.org/10.1111/let.12425.

1.华北九龙山剖面的岩石地层、生物地层和化学地层柱状图


2:光滑小凤凰虫Fenghuangella laevis. (标尺均为0.5毫米)


3九龙山剖面中的SPICE事件-生物带与山东、辽宁等剖面的对比


4华北九龙山剖面与劳伦古大陆的SPICE事件的剖面对比


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