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    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

    云南寒武系底部发现原始扁形动物化石

    近期,由中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心(简称“长沙中心”)研发的“一种高效便捷环刀取样装置”“土壤样品过筛装袋装置”“便携式可伸缩折叠林草湿地采样方框”“一种便捷伸缩式采样器支架”获得国家实用新型专利授权。  

    专利“一种高效便捷环刀取样装置”能够有效解决现有环刀无法直接插入坚硬土壤,需要借助外力锤击的问题;专利“土壤样品过筛装袋装置”能够有效解决土壤样品预处理过程较繁琐,工作效率较低的问题;专利“便携式可伸缩折叠林草湿地采样方框”能够有效解决传统采样方框携带不方便的问题;专利“一种便捷伸缩式采样器支架”能够有效解决气体采样器需要人工长期托举的问题。

    以上4项专利授权,是长沙中心以科技创新解决野外采样和样品加工实际问题的新突破新方法,为提升野外地质调查工作效率提供了有力技术支撑。

     
    长沙中心获4项国家实用新型专利授权

    地质讲座现场一角

    据中国地质大学(北京)党委宣传部 、新闻与信息管理中心向本报提供的消息,2017年7月5日至6日,国务院原总理温家宝来到中国地质大学周口店实习站,为中国地质大学参加地质实习的学生作了地质讲座,与师生进行了座谈交流,并参加了中国地质大学太平山野外地质教学实习。

    7月6日,温家宝参加中国地质大学太平山野外地质教学实习。

    7月5日,温家宝在周口店实习站操场作地质讲座。

    7月6日,温家宝参加野外地质教学实习时为师生们签名。

    7月6日,温家宝和中国地质大学同学们在一起。

    消息一出,立即“引爆”了微信朋友圈,特别是中国地大毕业的广大校友,纷纷转发现场图片,并对能与“温学长”一同出野外的同学们表示了羡慕。

    据参加本次野外实习的地大学生介绍,7月5日,温家宝与王成善、金振民、殷鸿福3位院士及地大的教授们来到周口店地大实习站。在现场,“温学长”与师生们合影、握手,亲笔给《温家宝地质笔记》签名;当天晚上,在操场给同学们做了长达一个半小时的讲座,讲到了自己的大学生活,讲到了徐霞客,讲到了现代地质学家,并回答了现场同学的提问。

    7月6日上午,北京大雨,然而天公作美,周口店没事。温家宝一行与40多名同学一同进行了野外考察。现场一位女同学说:“健步如飞意气风发的老学长真的是太令人佩服了,和蔼可亲可爱至极……”另一位同学说:“他精神状态特别好,跟我们一起爬了太平山南坡。上山路上,我提醒温总理,前面路窄,您小心。他亲切地回答:没事,这都不碍事。”

    有些同学在朋友圈的评论也是难掩兴奋之情:“背着大大的地质包,拿着重重的地质锤,挂着小小滴放大镜,认认真真记笔记,专业姿势观察标本,让我们仿佛看到了几十年前还在地质学院学习的小温同学。”“温学长衣服真是特别鲜艳好看,显得非常精神。” “望着朋友圈里一波又一波的刷屏,我在心里默念了一句:学长辛苦了。几十年来,为地质,为国家,学长操碎了心!”

    据了解,温家宝于1960年考入北京地质学院(现中国地质大学的前身),在地矿系地测及找矿专业学习。在校学习期间,他曾多次来到周口店实习站参加野外实习。

    2004年是中国地质大学周口店实习站建站50周年,温家宝亲自题写了“摇篮”二字以示祝贺。如今,“摇篮”二字在周口店实习站和中国地质大学的校园内都可以看到,并且已经成为中国地质大学的一个十分具有纪念意义的标志。据了解,之所以题写“摇篮”二字,是因为建于1954年的周口店实习站在几十年的时间里,为中国培养了数以万计的地质人才,从这里走出的院士也多达26名,不可不谓之地质人才的摇篮。

    2012年,恰逢中国地质大学建校60年,温家宝心系母校,于校庆前夕专程返回地大,祝贺母校六十华诞,并带来了一场让人回味无穷的讲座,还亲自为母校题写了校名“中国地质大学”。除此之外,中国地质大学的校训“艰苦朴素求真务实”,也是温家宝在1994年10月19日视察母校时的题词。

    而今,年逾古稀的温家宝再次来到周口店实习站,带着对地质工作的那一份情怀,与师生们一起,背起地质包,拿起地质锤,重新体验久违的地质实习。

     

    ■相关链接

    中国地质大学周口店野外实习基地

    温家宝在校时站在周口店工作站前留影

    今天的中国地质大学周口店实习站

    周口店国家地质学理科基地野外实践教学基地位于北京西客站西南56千米,是“北京猿人遗址”所在地,交通十分便利。该基地是中国地质大学三大实习基地(其它两个是北戴河(秦皇岛)、秭归(三峡))之一,主要承担中国地质大学二年级地质类本科生教学实习。

    1914年,我国第一个地质启蒙教育野外实践训练班的初创人章鸿钊、丁文江、翁文灏及实习学生叶良辅、谢家荣、谭锡畴等23人曾在此实习。

    1929年12月2日,裴文中先生在周口店龙骨山发现了完整的中国猿人头盖骨化石,这项成果轰动了全世界,从此周口店闻名中外。

    1954年,在马杏垣院士、池际尚院士等前辈带领下,北京地质学院正式在周口店建立实习基地。此后,每年都有几百乃至上千名学生来此实习。

    周口店实习基地位于华北板块中部,是燕山山脉、太行山山脉和华北平原的接壤地带。实习地区具有丰富的地质教育资源,区内出露有太古宙至新生代各时代地层序列,其中芹峪运动、蓟县运动、太康运动等形成的平行不整合界面,是华北地区重要的地壳运动遗迹;区内岩石种类齐全,沉积岩有陆源碎屑岩、碳酸盐岩、硅质岩等,其中陆源碎屑岩从砾岩、砂岩到粉砂岩、泥质岩一应俱全;变质岩有区域变质岩、动力变质岩、接触热变质岩、交代变质岩等,其中接触热变质带分带十分明显;岩浆岩有侵入岩(著名的房山岩体);西部的猫儿山有侏罗纪火山岩。实习区有逆冲推覆、滑脱拆离与折叠褶皱、变质核杂岩、面状和线状构造,丰富多样,现象典型。实习区有4条教学路线被选为第三十届国际地质大会的参观路线。此外,周口店地区还拥有令世人瞩目的“北京猿人遗址”与“山顶洞人遗址”,新构造与第四纪地质现象丰富典型,是提供综合性实践教学活动,地质填图实习的理想场所。

    2008年,周口店实习基地建成国家地质学理科基地野外实践教学基地后,与西北大学的秦岭基地、南京大学的巢湖基地开展了相互交流实习,同时对国内外高校实行开放。

     

    57年过去,归来依旧少年