2023年10月2日至2024年1月16日，自然资源实物地质资料中心工作人员赴湖北宜昌，参与“国际大陆钻探计划：新元古代钻探综合地质研究-埃迪卡拉纪寒武纪过渡期（ICDP：GRIND-ECT）”中国钻探项目的野外整理工作。截至目前，该项目已完成湖北地区的首批岩心野外钻探工作，共获取3孔岩心494箱，孔深1022.04米，其地层涵盖埃迪卡拉纪-寒武纪的多个代表性层位。

“ICDP：GRIND-ECT”项目由中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质大学（北京）、成都理工大学和实物资料中心等多家单位共同合作开展。该项目计划于湖北、湖南、贵州、云南、广西、安徽六地开展科学钻探取心工作，以获取我国埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期的地层，建立高精度地层对比框架和年龄模型，厘清该时期生物演化模式，重建古环境和生物地球化学条件。

工作期间，实物资料中心一方面积极推进野外工作，开展野外现场培训，确保岩心测量、拍照、标识、标记及充填归位等各环节的顺利进行；另一方面及时跟进岩心的保管、实物入库、信息建档等馆藏工作，实现了科钻岩心从野外到馆藏，从出筒到入库的全流程标准化整理。

本次工作的完成全面展示了实物资料中心在钻探岩心野外前置管理与保管方面的能力与水平，为新一轮找矿突破战略行动和地球深部探测与矿产资源勘探专项岩心规范化、精细化管理提供了支撑。

10月3日，“国际大陆钻探计划：新元古代钻探综合地质研究—埃迪卡拉纪寒武纪过渡期（ICDP：GRIND-ECT）”中国钻探项目开钻，中国地质调查局自然资源实物地质资料中心作为参与单位承担了野外相关工作。

GRIND-ECT中国钻探项目由中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质大学（北京）、成都理工大学和自然资源实物地质资料中心等多家单位共同合作开展。项目首席科学家为中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎。该项目目标是获取我国埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期的地层，建立高精度地层对比框架和年龄模型，厘清该时期生物演化模式，重建古环境和生物地球化学条件。作为该项目的参与单位，自然资源实物地质资料中心主要负责开展科钻岩心野外现场全流程管理、室内科学保管、岩心数字化、数据解译及综合研究等工作。

岩心的测量与划线

中国地质调查局武汉地调中心近期在华南构造演化方面取得新进展，相关论文发表在国际地学知名期刊《前寒武纪研究》。

华南板块的形成和演化是研究生命演化、矿产资源形成及超大陆重建等问题的基础与关键，而揭示华南构造演化，关键是恢复组成华南板块的两大块体扬子与华夏陆块之间的拼合过程。因此，两块体的拼合时间、位置、方式及动力学机制一直是学术界关注的前沿科学问题。

武汉地质调查中心与中国地质大学（武汉）合作，对扬子-华夏拼合争议区域——湘桂粤地区前泥盆纪碎屑沉积岩开展物源及构造背景分析，取得以下新进展：一是湘桂粤盆地物源均经历了从扬子型（具有约8亿年锆石年龄峰值）向华夏型（具有10亿年锆石年龄峰值）转变，且转变时间由南东向北西方向逐渐变新。二是华夏型物源持续向北西方向推进，青白口纪晚期湘桂粤盆地主要接受扬子型物源供给，至南华纪天子地组沉积时期华夏型物源到达盆地东南部郴州-临武-鹰扬关一线，震旦纪到达永福一带，寒武纪推移至盆地中部龙胜一带，奥陶纪到达盆地西北部隆回一带。三是认为扬子与华夏拼合时间在晚青白口纪之前，界线可能沿着郴州-临武-鹰扬关一线，青白口纪晚期-南华纪湘桂粤盆地性质为裂谷盆地，埃迪卡拉纪-早寒武世为被动大陆边缘盆地，中晚寒武世以后转换为前陆盆地。

湘桂粤盆地青白口纪晚期-寒武纪物源及演化示意图

2018年11月14日至15日，自然资源部中国地质调查局所属的地质研究所和武汉地质调查中心联合举办“古生物与生命-环境协同演化学术研讨会”。此次会议旨在交流展示近年地质调查中地层古生物工作取得的成果，研讨化石调查、保护与科普，促进地层古生物学科发展与人才队伍建设，并就奥陶纪生命辐射、罗平生物群、南漳-远安生物群、埃迪卡拉纪以来地层与古生物、第四纪地质与环境等方面进行了深入的交流。主办方及来自天津、沈阳、西安和成都地质调查中心，中科院南京地质与古生物研究所，中国地质大学（武汉）等单位相关专家出席此次会议。

此次会议是 “1+6”战略合作机制的贯彻落实。会议商定，进一步巩固交流合作，结合地质所与各中心的特色联动对接，不定期开展室内学术研讨与联合野外考察，针对能源、环境、基础地质与科普教育等方面，不断探索深化具有地质调查特色的地层古生物工作。

古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一，也是第一个重要成矿期

瓦尔巴拉超大陆是一个理论上曾经存在的超大陆，自38亿年前开始形成，31亿年前成形，28亿年前分裂。

前寒武纪地质年表

今年世界地球日的主题是“珍惜自然资源呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”。那么，对于“生物大爆发”之前远古时代的地球，你又知道多少？今天，就让我们请来一位研究前寒武纪50多年的地质专家——来自中国地质调查局天津地质调查中心的沈保丰研究员，请他讲讲从46亿年前地球诞生到距今5.41亿年寒武纪开始近40亿年的漫长时光中，地球经历了哪些重大地质事件。

1 前寒武纪涵盖40亿年的地球时光，分为冥古宙、太古宙、元古宙三个地质时代

记者：说起寒武纪，人们会想到地球历史上第一次生物大爆发，大量且门类众多的海生无脊椎动物在几百万年的很短时间内“突然”地出现了。从此，地球逐渐成了一个生机勃勃、丰富多彩的“生命家园”。那么在之前的前寒武纪时期，地球又经历了怎样的演化过程？

沈保丰：地球的年龄是45.68亿岁，以5.41 亿年的寒武纪为界，之前约40 亿年的地质时代称为前寒武纪。

前寒武纪又分为冥古宙、太古宙与元古宙三个地质时代，是陆壳形成、生长、壳幔圈层分异耦合并形成稳定陆块的重要阶段。应该说，在这个漫长的时间尺度上，地球发生了一系列决定地球命运的地质大事件。揭示这些事件的性质和过程，对于理解行星演化、大陆的聚合与漂移、矿产资源的形成、生命的演变，以及地球未来的发展都具有重要意义。

记者：但以往人们了解得并不多。

沈保丰：的确。尽管它占据了地球生长期近87.7%的时间，但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录，且岩石已严重变质，不是已经破坏侵蚀，就是埋藏在显生宙地层之下。

目前，已知地球上地壳的最古老物质记录，是澳大利亚杰克山太古宙沉积砾岩中的碎屑锆石，它的年龄大约是44亿多年。

2 冥古宙的“黑暗地球”，经历了由天文行星演化到地质演化的质变

记者：地球形成的初始阶段是没有地壳的？

沈保丰：早期地球经历了由天文行星演化到地质演化的质变。

在冥古宙，即距今45.68亿年到40.3亿年，早期地球经历了一段“黑暗时代”，那是一段没有岩石记录的时期。

冥古宙又可分为混沌代和杰克山代或锆石代两个代，其分界线为44.04亿年。混沌代主要是太阳系及其早期地球等行星形成及演化时期，其间包括太阳系的形成、早期地球的增生、金属地核和硅酸盐地幔形成、月球的形成、一颗“火星大小”的行星撞击等天文行星演化事件。

距今44.04亿年左右，地球就进入到地质发展时期。在这一时期内，有原始地壳和原始地核起源，初始地幔、水、大气圈和海洋的形成，陆壳、洋壳及生命起源等重大地质发展问题，都需要人类进一步去认识和研究。

早期地球的研究是当今地球科学研究的热点和难点，因为有关近似火星大小的天体大撞击、全球岩浆海、地幔翻转、陆壳起源、生命出现等大事件都发生在这一时期。但因为在这时期保存的记录极少，又很难得出较完整的结论。因而人类对早期地球的认识程度极低。

从地质角度对早期地球的研究、获取相关信息的途径，其中对冥古宙碎屑锆石包含信息的研究尤为重要。

记者：人类都在哪里发现过冥古宙碎屑锆石？

沈保丰：保存较好的地点是西澳的Mt. Narryer、Jack Hills和Maynard。Mt. Narryer的碎屑锆石年龄为41.5亿年及42亿年；Jack Hills为44.04±0.08亿年，是全球最老的碎屑锆石年龄。

在中国大陆的西藏三江造山系中的喜马拉雅地块、北羌塘地块、北秦岭西端、北祁连走廊带、天山的东准噶尔和华夏造山系等7个地点，也发现了早于40亿年的碎屑锆石，其中有4个大于40.3亿年，3个接近4亿年。

3 太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、许多矿产形成的重要时期

沈保丰：太古宙是陆核形成、陆壳巨量堆积、高度还原性水圈、大气圈和铁、金、铜、锌矿产形成的重要时期。

太古宙是陆核和陆壳巨量堆积时期。根据已有的地质资料，地球陆壳的80%～90%是在早前寒武纪形成的，绝大多数形成于太古宙中的中—新太古代。全球陆壳的巨量增生在29亿～27亿年，主要的岩石类型是高钠的长英质片麻岩，其次是镁铁质—超镁铁质火山岩。据推测，陆壳增生与超级地幔柱事件有关。

太古宙地幔热对流循环剧烈，构造活跃，火山活动速率较大，这有利于早期大陆物质大量产生，并漂浮于紊流状态的地幔之上。随着地球冷却，原始大陆固结为一些小陆块。依据南非卡普瓦尔和澳大利亚皮尔巴拉克拉通的年代学和古地磁研究，在33亿年左右，甚至可早到36亿年，可能有一些陆块增生并形成地球上第一个构造上更稳定的瓦尔巴拉超大陆。有专家提出，在太古宙末期，27亿年左右或25亿年，可能存在一个肯洛兰超大陆。约24亿年左右，肯洛兰超大陆开始裂解，形成了一系列的大规模放射状基性岩墙群，在23亿年左右形成了古元古代冰川事件。

记者：太古宙已经开始形成矿产资源？

沈保丰：太古宙形成的大量绿岩带中有着明显的成矿作用。

根据其规模、形态、形成时代、岩石组合、变质程度以及成矿作用等方面的差别，全球的绿岩带可分为4种类型：巴伯顿型（35亿～33亿年），形成时代较老，主要矿产有金、铁、铬和少量镍；苏必利尔型（27亿～26亿年），主要矿产有铜、锌、金、铁和少量镍；伊尔岗型（27亿～26亿年），产出的矿产有铜、镍、金、铁等；达瓦尔型（26亿～23亿年），与之有关的矿产有金、铁、锰等。

4 距今26亿～25亿年间，华北陆块发生了一次大氧化事件

记者：现在的中国大陆在太古宙时期经历了怎样的变迁？

沈保丰：太古宙地层在中国大陆出露面积为7.4万平方公里。中国大陆主要有三个陆块区，分别是华北、塔里木和扬子。其中，以华北陆块面积最大，变质基底分布范围最广，时代跨度最长——从略大于38亿年到18亿年。

作为中国最大的陆块，华北陆块的面积约30万平方千米。尽管与世界上其他陆块（克拉通）相比，它的面积不算大，但它不仅具有超过38亿年的漫长地质历史，而且经历了复杂的构造岩浆热事件叠加和改造，记录了几乎所有地球早期的发展的重大地质构造事件。

在26亿～25亿年，华北陆块是陆壳巨量堆积的高峰期。由于陆壳巨量堆积引起由缺氧到富氧的地球环境的剧变，构造体制重大转折，同时导致了元素的巨量迁移、重新分配和成矿。

一个有趣的现象是：华北陆块大约30万平方千米面积上，在26亿～25亿年间忽然大规模地形成了几千个规模大小不等的氧化物相条带状铁建造（BIF）型铁矿床，累计查明资源储量已达335.36亿吨，占全国铁矿总资源储量46%。这种在一个不是很大的地区集中产出几千个矿床和矿点，并呈氧化物相条带状铁建造的铁矿床产出，在全球很少见，华北陆块可能是唯一的地区。这也说明在新太古代26亿～25亿年时，华北陆块发生了一次大氧化事件。

记者：铁矿床的形成与氧化有什么关系？

沈保丰：铁是变价元素，在自然界有Fe2+和Fe3+两种离子存在。氧化环境中铁呈Fe3+状态存在，Fe3+的迁移能力极小。还原环境中铁以Fe2+状态存在，形成Fe(OH)2、FeCO3、FeCl2等化合物。因而氧化环境有利于铁的沉淀，还原环境有利于铁的迁移。即：在酸性环境下，铁的还原作用增强，促使二价铁被溶解到溶液中去；在碱性环境下，铁的氧化作用增强，促使三价铁从溶液中沉淀下来。

在华北陆块在26亿年之前，由于强烈的火山和洋底的喷流作用，大气圈和海盆基本是处于强酸性和强还原的环境，在盆地中大量的铁呈二价离子、氢氧化铁或其他络合物形式存在海盆中。在26亿~25亿年由于处于氧化环境，Fe2+便从溶液中沉淀下来，形成了大量的铁矿。

5 古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一，也是第一个重要成矿期

沈保丰：古元古代是地史上重大地质构造转变时期之一。在此期间，发生了古元古代初超大陆裂解、大量基性岩墙（席）侵位、大量巨厚被动陆缘型沉积建造、大陆壳的快速生长、俯冲—碰撞造山作用的首次出现等。同时，这一时期构造体制发生了本质的变化，由太古宙全活动体制转换为活动带和稳定地块并存的构造格局。出现不同规模、不同构造性质的活动带、裂陷槽、岛弧带、活动大陆边缘、被动大陆边缘等。

记者：全球古元古代大致发生了哪些重大地质事件？

沈保丰：24.2亿～22.5亿年在古元古代初期，发育有广泛的冰川活动，产生了全球性的地幔慢速下沉和大气圈的氧化。

这个时期的古老冰川活动被称为休伦冰川活动。它紧随在肯洛兰超大陆破裂、大氧化事件在全球广布条带状铁建造之后。在24.2亿～22.5亿年全球岩浆活动寂静期之后，从22.5亿～20.6亿年岩浆活动重新活跃，出现以玄武质岩浆活动为代表的全球事件。古元古代中期，也是磷矿产生的重要时期。

20.6亿～17.8亿年是地球历史上重要的地壳生长期，世界上最大镁铁—超铁镁质层状侵入体以及南非含大量矿产的大规模基性布什维尔德岩浆岩省，就产生于这一时间。这一全球的构造事件还导致了哥伦比亚超大陆在距今18亿年时的形成。

此时的华北陆块也发生了与超大陆形成有关的造山事件。大量丰富的地质记录证实，在古元古代末18.5亿年完成了最后一次前寒武纪聚合造山和变质作用，完全固结成为一个整体的刚性克拉通。在古元古代末，经吕梁运动，华北、塔里木、华南等古大陆相联，组成一个统一的中国古大陆的结晶基底。

全球哥伦比亚超大陆形成后，从17. 8亿年开始陆续进入裂解期，形成裂谷盆地和被动陆缘盆地。

古元古代也是地史上第一次十分重要的成矿期。它以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂著称。比如中国就有大量这一阶段因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产，构成了铁、铜、铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石、金红石等矿床成矿带和成矿系列。

6 “雪球地球事件”之后，温室效应导致地球变暖，元古宙进入尾声，显生宙拉开序幕

记者：从您的讲述来看，早期地球虽然没有大量生物出现，但故事也是惊心动魄。

沈保丰：的确非常精彩。

17.8亿～8.5亿年是地球演化过程中相对稳定期，以硫化物发育的深海洋、疑源类的缓慢演化、哥伦比亚超大陆的解体和距今11亿～9 亿年罗迪尼亚超大陆的汇聚为主要特色。

8.5亿～5.41亿年是地史中由隐生宙向显生宙过渡的重要阶段，也是生命演化最关键的时期。在这时期的开始阶段，即从7.7亿年开始，地球进入了元古宙第二次环境剧变阶段，广泛发生低纬度冰川，整个地球覆盖着冰雪，形成一个雪球，称为“雪球地球事件”。

记者：“雪球地球”？连赤道也被冰雪覆盖吗？

沈保丰：当然。全球年平均气温低达-50C°，海洋表面冰层达到1000米厚。整个地球成为一个雪球。

这也是元古宙休伦冰期后的第二次全球冰雪时期。

在新元古代中期，罗迪尼亚超大陆裂解。在这一时期，地球构造运动加强，广泛形成陆内裂谷，同时引起大规模风化剥蚀和沉积作用，使大气中CO2的消耗量大大超过火山喷发释放的CO2量，并出现“冰室效应”：全球气温迅速降低，首先在地球两极的海洋上形成冰盖，随着冰盖面积的扩大，冰面对阳光反射增大，加速了地球表面的气温下降，直至全球冰冻，形成“雪球地球”景观。

不过，有一句话叫物极必反。由于温度极低，水文循环基本停滞，几乎没有降水作用，消耗CO2的化学循环基本停止。但同时，地球上的岩浆作用依然活跃，火山喷发释放出大量的CO2，且不断增加。经过上千万年的日积月累，大气中的CO2终于达到了一个足够高的浓度，便又产生了强大的温室效应。之后，地球迅速变暖，冰雪大片消融，最终出现了另一极端——解冻加速，一场酷热随之而来。

随之而来的还有生物界的蓬勃孕育。6.35 亿年，埃迪卡拉纪开始，埃迪卡拉动物群首现，至5.41亿年寒武纪生物大爆发，元古宙结束，显生宙拉开序幕。

7 元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期，中国至少有该时期形成的超大型矿床40余处

记者：看来，中—新元古代是地球演化历史上最重大的变革时期之一，为之后地球成为丰富多彩的生物家园奠定了地质基础和气候基础。

沈保丰：我今年83岁，是从1964年开始研究前寒武纪矿床。我想要告诉大家的是，地球演化和环境变化也与成矿作用息息相关。如，“雪球地球事件”为我国的华南地区留下了大量的铁矿、锰矿和磷矿，特别是锰和磷，规模很大，品位很高。

记者：那么，我国前寒武纪矿床主要有哪些矿种？

沈保丰：中国前寒武纪超大陆旋回与成矿作用关系十分密切，我们曾提出，中国前寒武纪大规模成矿作用的主要控制因素是大地构造背景和大型地质构造环境。我国前寒武纪有包括铁、铜、镍、锌、稀土、金、磷等矿种在内的14个矿种产出超大型和特大型矿床，其中超大型矿床40多处、特大型30多处。

记者：有哪些是我们现在熟知的大矿？能举个例子吗？

沈保丰：比如白云鄂博。

记者：我们知道位于内蒙古的白云鄂博矿赋存着大量稀土，在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。它也是在前寒武纪哪个阶段形成的？

沈保丰：白云鄂博稀土、铌、铁矿床是我国中元古代一个世界级的巨型矿床。初期，我国开发白云鄂博是开采铁矿石，后来才发现并应用其中的稀土、铌等重要矿产资源。

如果说中国稀土的资源储量约为世界稀土资源储量一半，其中白云鄂博稀土资源储量就能占到全国稀土资源储量的近九成。如今，人们已在矿区内已发现73种元素，构成160种矿物，有综合利用价值的矿产达26种，除稀土之外，铌、钍资源储量都占世界第二位。

白云鄂博矿床有着复杂的形成历史。

据研究，白云鄂博矿床有两次成矿期，是早期中元古代以铁-铌-稀土矿为主的岩浆型和晚期加里东期为铌—稀土矿热液叠加而形成的多成因、复合型的叠生矿床。

在中元古代早期，大约17.5亿年左右，随着全球哥伦比亚超大陆的裂解，太古宙的华北陆块也开始裂解，形成白云鄂博裂谷，并在裂谷中沉积了白云鄂博地层及有关岩浆岩。在14亿～12亿年，这里火成碳酸岩呈岩床或似层状体和岩墙侵位。就在火成碳酸岩岩浆熔离过程中，形成了岩浆期的稀土—铌—铁矿床。这也是白云鄂博的主矿化期。

在5亿年～4亿年加里东期，这里又叠加了一期构造热事件，形成了第二期稀土、铌热液矿脉。它们也是地壳深部物质部分熔融的产物。

沈保丰：总的来说，前寒武纪中的元古宙是多种矿种大型、超大型矿床形成的高峰期。除了白云鄂博超大型稀土—铌—铁矿床外，中国此时形成的知名矿床还有：内蒙古东升庙超大型硫铁—铅—锌矿床、甘肃金川超大型铜镍矿床、海南石碌超大型铁矿床、贵州松桃西溪堡（普觉）超大型锰矿床、贵州松桃道坨超大型锰矿床、贵州开阳超大型磷矿床、贵州瓮安超大型磷矿床、黑龙江柳毛超大型石墨矿床、黑龙江云山超大型石墨矿床等。

记者：大自然的奥秘真是太多了。谢谢您为我们分享了一段有关早期地球的精彩故事。

专家出镜

沈保丰，研究员、博士生导师。1959年毕业于前苏联乌克兰顿涅茨克工业大学地质系，曾任原地矿部天津地质矿产研究所所长（现为天津地质调查中心）。50多年来，主要从事矿床、前寒武纪地质、区城成矿规律和成矿预测研究，专长前寒武纪成矿作用；先后发表论文100多篇，出版专著14部；曾获国家科技进步奖、省部级科技或果奖等多项，1992年起享受国务院特殊津贴等。

塔北隆起作为塔里木盆地油气最富集的构造单元，其构造演化研究备受关注。由于盆地内地层埋深大、剥蚀程度高、钻井资料少，对塔北隆起形成时间存在古生代加里东运动中晚期-海西运动早期（康玉柱，1985；谢晓安，1986；徐国强等，2005；邬光辉等，2009；何碧竹等，2015；刘长磊，2018；Lin et al., 2012；Li et al., 2015；刘长磊等，2018）、震旦纪-寒武纪之交的泛非运动（邬光辉等，2012）、新元古代（汤良杰等，1999；汪新文和陈发景，1997）等不同的认识，对深层油气勘探带来了巨大的阻碍。此外，塔北隆起可能记录了古元古代、新元古代一系列区域构造和盆地沉积充填事件（Wu et al., 2016, 2018）。

地质力学研究所能源研究室吴林、冯兴强研究团队聚焦塔北隆起的起源问题，系统梳理了隆起及周缘碎屑岩年龄数据（5件最新样品、54件已发表样品），从沉积盆地源汇关系的角度分析锆石年龄数据的时间、空间分布，结合深部地震剖面精细解析，厘定物源供给关系，明确了塔北隆起的起源及元古代盆山格局。此项研究成果不但可以为超大陆重建提供盆地响应证据，对指导超深层古老层系油气勘探具有重要的理论和现实意义。

图1 塔里木盆地及周缘构造地质纲要图

 图2 塔里木北部超深层楔形地质结构

 图3  塔里木北部新元古代盆山演化格局

主要研究成果包括：

（1）首次在塔里木北部温宿地区、尉犁地区发现新元古代沉积序列。

（2）发现塔北隆起及周缘碎屑岩锆石年龄在时空分布上呈规律性迁移：在同一时期（如拉伸纪、成冰纪和埃迪卡拉纪），从周缘到古隆起核部，新元古代锆石比例减少，而新太古代-古元古代锆石比例增加；在同一位置，从拉伸纪到埃迪卡拉纪，新元古代锆石比例减少，而新太古代-古元古代锆石比例增加。深部地震剖面同时解析，古隆起周缘发育新元古代楔形地层、超覆结构。因此锆石年代学和地层结构一致指示，塔北隆起长期存在，且为周缘提供碎屑物源。

（3）提出了塔里木北部存在两期元古代造山事件。古元古代造山带始于约1.9–1.8 Ga，终止于约1.8 Ga。新元古代造山带始于约900–740 Ma，终止于约600 Ma，新元古代盆山格局受控于罗迪尼亚超大陆边缘裂解过程。两期造山带继承演化为现今的塔北隆起。

本研究受国家自然科学基金（41902158）和中石油“十四五”科技专项（2021DJ05）的联合资助。研究成果得到了赵国春院士和审稿专家一致认可，发表于国际知名期刊Precambrian Research。

Lin Wu, Xingqiang Feng, Shuwei Guan, Guangyou Zhu Haijun Yang. 2022. Proterozoic basin–orogen framework in the northern Tarim Craton, China. Precambrian Research 373, 106627. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2022.106627.

为保护我国和湖北省珍稀古生物化石群落，保护和发展可以重建长江流域乃至我国南方地质生态环境变迁的宝贵资料，在湖北省自然资源厅、湖北省地质局、国家出版基金的支持下，由中国地质调查局武汉地质调查中心牵头，组织全省有关科研、教学和生产部门地质古生物专家编写的《湖北省古生物与珍稀古生物群落》第六卷《珍稀古生物群落》，近日由湖北省科学出版社出版发行。

该书由武汉地调中心汪啸风、王传尚、陈孝红等主编，系统介绍了湖北省境内的国家级重点保护古生物化石集中产地，以及近年来新发现的引起全世界同行关注的珍稀化石群，包括距今7亿年左右的神农架宋洛生物群、距今6亿年左右的秭归庙河生物群、距今5.5亿年左右的宜昌三斗坪埃迪卡拉（或西陵峡）生物群、距今5.2亿年左右的长阳清江生物群、距今2.48亿年的南漳-远安动物群、距今1亿年左右的郧县恐龙蛋化石群、距今0.56亿年的松滋猴-鸟-鱼生物群以及鄂西中生代陆相红色盆地所发现的珍稀植物群。加强这些珍稀生物群的认识、宣传和保护，对于促进生态文明建设、地质文化传播、保护地球和认识人类进化发展具有重要的科学意义；对于发展地质研学旅游事业，保护长江流域地质生态环境，助力地方脱贫攻坚和乡村振兴，实现人与自然和谐发展均具有良好的现实推动作用。

该书的出版为湖北省乃至全国古生物化石保护及保护条例修订提供了重要科学依据，并对湖北省及长江流域科学保护和合理开发古生物化石资源具有重要指导作用。

新元古代伊迪卡拉纪晚期至寒武纪早期“大世纪之交”过渡期间，出现了一系列地质环境剧变和生物快速演化事件。地球历史上重大时期地质突变过程一直是国际研究的前沿和焦点，多生物门类在这个时期爆发式出现并迅速辐射演化，其化石记录是我们了解早期生命演化过程的重要证据。

中国地质调查局地质研究所唐烽研究员及多所院校组成的研究团队经过数年的考察发掘和采集，在云南安宁地区发现了一类宏体碳质压膜的实体化石新材料，命名为“条纹垂带虫”（Rugosusivitta orthogonia新属新种）。化石整体呈宏体丝带状，两侧对称，同时具有平行排列、致密整齐的横纹和纵纹，多见折叠的形式弯曲保存，喻示了化石生物的活体呈长条的扁平状而非圆柱状。这些化石赋存在两层主磷矿层之间斑脱岩夹层下0.68m处，而这一夹层的地质时代为535.2±1.7Ma（图1），这一热事件接近最早冠轮动物类群的出现时间，表明这些化石很可能代表了冠轮动物的早期原型，可能是最原始的扁形动物（扁虫类Flatworms）的化石记录。

图1.研究地区灯影组和渔户村组地层单位图，包含梅树村、江川清水沟和安宁鸣矣河三组剖面的数据。535Ma等时面在图中由箭头和实线连接，相同岩石地层单位使用虚线相互连接；（a）埃迪卡拉—寒武纪交界标志遗迹化石Treptichnus pedum在梅树村剖面的首现层位。（b）条纹扁虫化石发现于云南安宁地区鸣矣河剖面两层主磷矿层之间斑脱岩夹层下0.68m处

通过对化石标本宏观形态和显微图片的处理和分析，发现条带状新化石体长可达20cm以上。身体上的纹路细密，1mm内为7-8根，一端较粗而另一端较细，较细的一端末尾偶尔具有圆盘状的结构与身体连接。化石一端至过渡段，身体较宽具有明显的细密平行横纹；另一端至过渡段身体较窄且具有明显的平行纵纹且；过渡段具有一截较短的表面横纵纹，身体的宽度也呈过渡变化。化石身体大部分平直，部分有扭曲和折叠，整个化石呈现弯折状，而非其它圆柱体型蠕虫化石所保存的弯曲形态。这与其原始的扁平长条状躯体、以及可能在海底沉积物表面生活的生态习性（图2,3）有关。安宁条带状化石末端偶见的圆盘状结构也·很可能用于固着身体，化石生物体死亡之后固着器可能大多数脱离身体散失在原地，而身体被搬运沉积至化石富集点形成化石的富集和定向产出。

图2.（a）标本IG-170915-2 .以及其素描结构图；安宁条带状化石身体可以大致划分为三段：粗大的横纹段(TFZ)，过渡段(TZ)和细长的纵纹段(LFZ)。 （b）标本IG170922纵纹段纹饰细节，纵纹沿身体延长，贯穿整个纵纹段；（c）标本IG170922 过渡段纹饰细节，横纵纹之间过渡较为突兀，纵纹在末端接触横纹的地方略微向内收缩；（d）标本IG170922 纵纹段纹饰细节。黑色比例尺为2cm，白色比例尺为1cm

图3.（a）安宁化石在波浪动力的作用下被折叠，呈现出埋藏时的折叠形态。（b）安宁条带状化石生态复原图，化石可能在海底表面固着生活

与产出时代相近的皱节虫、陕西迹以及江川生物群中的各种宏体藻类等蠕形或带状化石对比，安宁条带状化石展现出了不同的形态学特征。由于形态简单、身体内部结构缺乏，对其分类还很困难。然而，其两侧对称属性、扁平带状的身体特征以及同时具有横向和纵向纹饰的独特特点，与现生扁虫动物门中四叶目绦虫动物非常相似，据此目前可以将其归类为早期两侧对称动物的原始物种；尤其可以进一步归属为早期扁形动物，成为扁形动物的基干类群（图4）。安宁中谊村段下部和华南其它分布区条带状化石的一致性表明，这些生物是伊迪卡拉纪—寒武纪过渡剧变期生物量的重要组成部分。

图4. 早期两侧对称动物系统发生图，安宁条带状化石可能的位置由红色虚线标注

扁形动物门(Platyhelminthes)是无脊椎动物中最早出现的类群之一。两侧对称体型，呈扁平的短或长带状，无呼吸系统、骨骼、循环系统和体腔，且不具真体节。其中绦虫类（Cestoda）尚未见化石报道，现生个体体长，生长期体表发育纵纹，成熟后通常分成细密的横纹状节片，无消化管，表皮特化具吸收和分泌作用，个体前端常见固著器官保存（图5）。

图5. 扁虫动物（Flatworms）的系统位置及基本体制特征

（红色箭头代表安宁条带状化石的可能位置）

安宁扁虫化石开启了早期扁形动物新的分类，填补了埃迪卡拉动物群与寒武纪动物群大爆发之间的动物化石门类。实体化石的出现，对于解释伊迪卡拉纪末期和寒武纪早期大量遗迹化石的出现提供了生物实体证据，同时原始扁形动物出现的地层对于早期生物演化和地层对比上有重要的标志作用。这类条带状化石在时空上的延限分布,还需更为深入地发掘研究，结合对比全球分布广泛的克劳德管状化石和陕西迹Shaanxilithes化石，将新种化石作为显生宙起始的标志化石可能具备较大潜力。

本研究受到国家自然科学基金（41572024,41662003）和中国地质调查局项目（DD20190008）联合资助，命名论文成果：Feng Tang, Sicun Song, Guangxu Zhang, Ailin Chen, Jun-ping Liu, 2020. Enigmatic ribbon-like fossil from Early Cambrian of Yunnan, China., China Geology.doi: 10.31035/cg2020056.

文章链接：. http://chinageology.cgs.cn/article/doi/10.31035/cg2020056?pageType=en

历史时期中，埃迪卡拉纪与寒武纪过渡时期（前寒武纪–寒武纪）地球生物圈面貌发生了重大转变。与埃迪卡拉纪大型具刺疑源类相比，寒武纪初期的疑源类个体更加微小，直径仅为几微米至几十微米，具有刺状突起等精美装饰。一般呈单细胞的形式，亲缘关系并不清楚，罕见保存有子细胞等内部结构。

近日，自然资源部中国地质调查局地质研究所刘鹏举研究员课题组尚晓冬博士在湖北长阳地区合子坳剖面寒武纪早期的岩家河组底部燧石条带中发现了数以千计保存完好的疑源类Yurtusia uniformis化石标本，其中许多化石膜壳的内部含有数量不等的子细胞，这是首次在寒武纪疑源类微体化石中发现子细胞的存在。其中一些子细胞正处于分裂状态，代表了生物的生殖结构，该发现为研究此类生物的亲缘关系与生命周期提供了重要线索。

本次研究通过对共计717枚保存完好的化石标本进行多指标测量与统计分析，发现了处于生命周期中不同阶段、直径为2~25微米的生物个体。其中，极其微小（仅2~3微米）的个体明显处于幼年阶段；随着膜壳的生长增大，刺状突起的长度也在增加。与此同时，膜壳内部的子细胞可发生若干次连续分裂。依据综合数据，重建了此类生物体个体发育与无性生殖模式，表明Yurtusia uniformis为微体藻类积极生长的营养细胞，而非滞育休眠包囊。基于新发现的个体发育过程、生殖结构及形态特征，与许多相似的现生及化石类型（包括原核生物、真菌、伪真菌和多种多样的原生生物）进行对比研究，认为Yurtusia uniformis是一种微体绿藻，且与共球藻纲（绿藻门）、甚至小球藻目中的某些种类具有密切的生物学亲缘关系。此外，基于现代绿藻的生活史，建立了Yurtusia uniformis的生命周期，其中包含营养生长与无性生殖阶段。这为正确认识寒武纪早期其他类型具刺疑源类的生物学属性和进一步了解寒武纪早期生物圈特征提供了可靠的证据。

本研究由国家自然科学基金、中国博士后科学基金、中国地质调查局、国家重点研发计划和中国科学院战略性先导科技专项（B类）项目联合资助。研究成果发表于古生物学专业国际知名SCI期刊《Palaeontology》上。Shang, X., Liu, P., Moczydłowska, M., Yang B., 2020. Algal affinity and possible life cycle of the early Cambrian acritarch Yurtusia uniformis from South China. Palaeontology. (DOI: 10.1111/pala.12491)

论文链接：https://doi.org/10.1111/pala.12491

图2 处于不同生殖阶段的Yurtusia uniformis个体（比例尺适用全部）

图3 同Yurtusia uniformis化石形态特征相似的现生绿藻

图4 处于不同发育和生殖阶段的现代绿藻（A~D）；基于绿藻生活史重建的Yurtusia uniformis生命周期（E），包含营养生长和无性生殖阶段