選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

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1、選題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀新元古代到寒武紀(jì)的這一地質(zhì)歷史時期是地質(zhì)歷史中最重要且復(fù)雜的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之一。在其中隱藏著無數(shù)的謎題等待著進(jìn)一步的探究。其中，古海洋的海水地球化學(xué)，生物面貌都經(jīng)歷了巨大的轉(zhuǎn)折，并伴隨著全球氣候變化、板塊的重新拼合、生物絕滅和后生動物群的發(fā)展等。在此過程中最引人注目的是前寒武動物群的消失和帶礦化骨骼的后生動物群的爆發(fā)以及前寒武-寒武紀(jì)界線附近地球化學(xué)特征的劇變。地質(zhì)歷史中發(fā)現(xiàn)最早的后生動物化石化石的時代可能為570Ma(NarbonneandGehling,2003),甚至也可能到了提前632Ma(Yinet

2、al.,2007),比寒武紀(jì)大爆發(fā)早了數(shù)千萬年。這一段地質(zhì)歷史從雪球地球事件結(jié)束開始出現(xiàn)生命的曙光，到海洋完全氧化結(jié)束生物的豐富分異，中間發(fā)生的巨大的生態(tài)化學(xué)變化引人遐思。不僅是化石證據(jù),沉積地層中的地球化學(xué)參數(shù)和氧化還原狀態(tài)也顯示這段時間內(nèi)地球生態(tài)化學(xué)翻天覆地的變化。例如，地質(zhì)歷史上最顯著的碳同位素異常發(fā)生在埃辿卡拉紀(jì)中期,(Fikeetal.2006)。前寒武■寒武紀(jì)界線的過渡期體現(xiàn)了以F—些地球化學(xué)特征：大幅度且頻繁的海洋碳同位素變化，硫同位素(Shieldsetal.,2004)和總同位素(Halversonet

3、al.,2007)在海水中氏期保持峰值，頁巖中反應(yīng)鐵相對豐度的降低(Canfieldctal.,2007,2008),以及一個短期的Mo同位素異常(Martinetal.,2008)。同樣的，該時期內(nèi)海水中生物相關(guān)的基本元素變化也在響應(yīng)海水■大氣體系氧化程度增加的過程。詳細(xì)了解古氣候、環(huán)境、構(gòu)造演化與古生物的協(xié)同演化的過程、原因與機(jī)制是人類滿足追本溯源的需求過程中必須解決的問題。晚前寒武到早寒武世，華南地區(qū)發(fā)育了一套分布廣泛，沉積記錄連續(xù)的海相地層，為研究該時代的沉積相及沉積環(huán)境演化提供了很好的選材。與此同時，該剖面中發(fā)

4、現(xiàn)豐富的古生物化石，近年來一直有新的古生物發(fā)現(xiàn)被報(bào)道，從而能更好的提供古生物豐度和分異度信息，對于研究古生物和古環(huán)境的協(xié)同演化有著重要的意義。湖北三峽地區(qū)滾子坳剖面為一段出露較為完好的晚前寒武到早寒武系地層，該套地層中紐芬蘭統(tǒng)巖家河組主要為一套海相碳酸鹽巖，產(chǎn)出古生物豐富。通過巖相學(xué)分析可以獲得詳細(xì)的沉積微相演變特征以及古環(huán)境特征。通過對三峽地區(qū)滾子坳剖面紐芬蘭統(tǒng)巖家河組碳酸鹽巖沉積相分析以及地球化學(xué)測量手段，可以獲得該段地層對應(yīng)的時代古海洋環(huán)境的相關(guān)信息，結(jié)合新發(fā)現(xiàn)的古生物分布情況，可以獲得古生物興衰和環(huán)境變化的關(guān)系。

5、這些生態(tài)化學(xué)事件發(fā)生的具體吋間及其延續(xù)吋間長短的確定，相互Z間的聯(lián)系，一直是研究的熱點(diǎn)。氣候環(huán)境，構(gòu)造活動和生物事件的起因和后果一直以來都廣受關(guān)注，新的數(shù)據(jù)也在全球各地報(bào)道。研究領(lǐng)域包括以卜兒個方面：Cryogenian末期雪球地球冰川期間和之后的/物地球化學(xué)演化；推測的晚元古代氧化事件的速率和推動因素，以及這與后生動物的起源的關(guān)系；艾迪卡拉-寒武紀(jì)碳同位素異常的時間定年，時間范圍和起因。10.2構(gòu)造和古氣候大陸板塊的分布和相互作用影響大陸的化學(xué)風(fēng)化環(huán)境、大氣海洋循環(huán)以及行星反射率的大小。因此，大陸板塊地理對全球氣候發(fā)揮

6、著最首要的控制作用。新元古代大陸普遍分布在低緯度地區(qū)(Kirschvink,1992b),從多個方而促成了寒冷的氣候。首先，硅酸鹽風(fēng)化在熱帶地區(qū)更為顯著，速率更快，意味著二氧化碳?xì)鈮簳热岁懜稚r候低；其次，由于人陸的反射效果要強(qiáng)于開闊海洋，所以晚元古代大陸在低緯度的位置會提高全球的表面反射率并降低地球能量保持率(budget)(Kirschvink,1992b).o這些影響會被冰川作川放大，會導(dǎo)致暴露出更多大陸架(相對海洋反射率高)被風(fēng)化(HoffmanandSchrag,2002).,最終，高的有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)率和上升的

7、侵蝕速率會加強(qiáng)冇機(jī)碳的埋藏(Maloofctal.,2006)，而這乂會進(jìn)一步減少大氣C02的含量。除了確定了Rodinian超大陸在低緯度存在殘余(MeertandTorsvik,2004;Lietal.,2008b),,有關(guān)晚Cryogenian,埃迪卡拉紀(jì)，早寒武紀(jì)全球古地理的信息非常匱乏。在最近的文章屮，逐漸明朗的是，中■晚元古代時期并非之前所想的人型的亞洲人小的人陸構(gòu)成，而是由相對小型的，澳人利亞大小的大陸，漂離Rodinian人陸或者根本就不是Rodinian人陸的一部分，然后匯聚到一起，在埃辿卡拉紀(jì)形成的錯

8、綜的網(wǎng)路，到了寒武紀(jì)則匯聚形成造山帶，縫合成岡瓦納大陸。否定了之前假定的埃迪卡拉紀(jì)末期■寒武紀(jì)Pannotia超人陸。(Young,1995)元古代古地理的這一重要修正顯示了人陸在調(diào)控其至驅(qū)動氣候和生物地化條件改變屮的重要作用。埃辿卡拉紀(jì)開始于635Ma,伴隨著Z前雪球地球事件的融化。理論(Hoffmanl998)和