生命從海洋中誕生,然后向陸地進(jìn)軍,,再向空中輻射,。可以說(shuō)每一次生命進(jìn)化的重大變革都是地球環(huán)境劇變的必然結(jié)果,。
那么陸地生物又是如何繁衍和進(jìn)化的,?中科院院士張宏福認(rèn)為,發(fā)育于我國(guó)華北克拉通北部的燕遼生物群(166-159 Ma)和熱河生物群(130-120 Ma)是探討這一關(guān)鍵問(wèn)題的最佳切入點(diǎn),。因?yàn)檠噙|和熱河生物群與華北克拉通破壞的啟動(dòng)(約160 Ma)和峰期(約125 Ma)時(shí)間完全吻合,,預(yù)示著二者之間存在某種聯(lián)系。
我國(guó)遼西地區(qū)是整個(gè)熱河生物群分布的中心,,保存了獨(dú)特而完整的中生代地層及一個(gè)罕見(jiàn)的化石寶庫(kù),。近期,西北大學(xué)研究生鄒東雅和許瑤在導(dǎo)師張宏福院士的指導(dǎo)下,,通過(guò)對(duì)遼西地區(qū)義縣組玄武巖中橄欖石捕擄晶,,和阜新晚白堊紀(jì)玄武巖中的地幔橄欖巖捕擄體進(jìn)行礦物原位主量、微量及Sr-O同位素的研究,,發(fā)現(xiàn)早白堊紀(jì)時(shí)期遼西地區(qū)的巖石圈地幔已具有富集地幔的特征,,橄欖石捕擄晶核部具有較高的δ18O值,而晚白堊紀(jì)時(shí)期遼西地區(qū)的巖石圈地幔表現(xiàn)為更飽滿的特性,,已開(kāi)始向“大洋型”巖石圈地幔轉(zhuǎn)換,,橄欖巖捕擄體具有低的Fo和虧損的Sr同位素組成。
為此,,他們認(rèn)為白堊紀(jì)時(shí)期遼西地區(qū)的巖石圈地幔與古老難熔的克拉通型巖石圈地幔已明顯不同,,具有更易熔的特性。從而出現(xiàn)大量的火山噴發(fā),,將地球深部物質(zhì)和能量帶到地表,,為生物的興盛提供營(yíng)養(yǎng),也致生物群化石得以保存,。
其相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)刊》和《巖石》上,。
張宏福介紹,,這一研究為理解熱河生物群興衰的深部地質(zhì)背景提供了某種啟示。因?yàn)闊岷由锶夯饕x存于兩個(gè)地層單元:下部的義縣組及上部的九佛堂組,。它們主要是湖相沉積物,,夾雜大量的火山灰物質(zhì),義縣組底部還沉積幾套玄武巖和安山巖組成的火山熔巖,。這就說(shuō)明該時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍,,火山活動(dòng)頻發(fā),不僅導(dǎo)致生物集群死亡,,將其快速埋藏,,而且導(dǎo)致大量新生物的興盛。
這一獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境,,包括中生代火山-沉積盆地的形成皆是克拉通破壞造就的,,它為陸地生物興衰提供了場(chǎng)所。而克拉通的破壞又是巖石圈構(gòu)造變動(dòng)的結(jié)果,。因此,,研究巖石圈的演化過(guò)程對(duì)理解熱河生物群的興衰具有重要意義。
文章相關(guān)信息:https://doi.org/10.1130/B35443.1
https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105478