作者:徐义刚等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2021/4/22 14:11:31
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辽西义县组及“恐龙庞贝城”精细年代学研究

在辽西义县组底部的陆家屯层,保存了火山碎屑物质快速沉积导致的大量“三维立体恐龙化石”,被称为“中生代恐龙庞贝城”,是热河生物群研究的一个热点。在最近发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)的文章中,研究者对辽西义县组开展了单颗粒锆石高精度CA-ID-IRMS U-Pb定年,限定了这一事件和义县组的年限。

早白垩世陆相热河生物群主要分布于我国辽宁西部、河北北部和内蒙古东南部,产出了大量保存精美的珍稀化石,如带羽毛恐龙、原始鸟类、早期真兽类哺乳动物等,几乎囊括了中生代向新生代过渡的所有生物门类,为研究鸟类起源、开花植物起源以及生命和环境协同演化等重大问题,提供了极为珍贵的素材。

热河生物群的演化经历了早、中、晚三个阶段,分别对应于冀北花吉营组、辽西义县组和九佛堂组地层。其中义县组对应生物群最大多样化阶段,完整记录了辽西地区早白垩世大规模火山活动,尤其是其底部陆家屯层保存有大量“三维立体的恐龙化石”,以“中生代庞贝城”而闻名于世。然而,义县组的形成时代和持续时间,陆家屯层与尖山沟层的先后顺序等至今并没有很好的厘定。

在国家自然科学基金委基础科学中心项目和中国科学院B类先导专项的资助下,科院广州地球化学研究所徐义刚院士团队,与美国加州大学戴维斯分校Qing-Zhu Yin教授团队合作,对辽西义县组开展了单颗粒锆石高精度CA-ID-IRMS U-Pb定年。他们在金羊盆地义县组标准层型剖面系统采集了义县组顶部(黄花山层)和底部(即陆家屯层底部)、陆家屯层顶部、以及尖山沟层的凝灰岩样品,获得义县组顶部、底部U-Pb年龄分别为124.122 ± 0.048 Ma和125.755 ± 0.061 Ma,陆家屯层顶部年龄为125.684 ± 0.060 Ma,尖山沟层的年龄为125.457 ± 0.051 Ma(如图)。

这些新数据产生了诸多新的启示:

(1)辽西地区义县组的持续时间为1.633 ± 0.078 Myr,远短于之前研究认为的~2至7 Myr,暗示该时段极快的生物多样性演化;

(2)陆家屯层沉积早于尖山沟层,而并非之前部分学者认为的两者属于同时沉积。陆家屯层的持续时间仅为71 ± 86 Kyr,支撑了“恐龙庞贝城”事件的火山碎屑物质快速沉积的成因模式;

(3)新的义县组年代学框架有效制约了尖山沟层湖相沉积的持续时间,其古湖泊旋回地层可能与偏心率周期无关,而与地轴斜率和岁差发生近似周期性的变化有关。(来源:科学网)

相关论文链接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwab063

 
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