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钟玉婷等-NSR：辽西义县组及“恐龙庞贝城”事件的精细年代学研究进展

撰稿：发布时间：2021-04-16

　　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、被子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。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”（图1），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。

图1 陆家屯层鹦鹉嘴龙集群标本

(引自Zhao et al., 2013, Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms3079)

　　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，中科院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室徐义刚院士团队，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（图2）。

图2 义县组的文献年龄数据（黑色和白色）及新的CA-ID-IRMS定年结果（红色）

　　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 Ma，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。
　　该成果发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）上。
　　论文信息：Yuting Zhong, Magdalena H Huyskens, Qing-Zhu Yin, Yaqiong Wang, Qiang Ma, Yi-Gang Xu. High-Precision Geochronological Constraints on the Duration of ‘Dinosaurs Pompeii’ and the Yixian Formation. National Science Review, 2021,nwab063, Published online.
　　原文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab063

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