化石形成過(guò)程4個(gè)階段_化石形成過(guò)程4個(gè)階段圖片

海綿動(dòng)物軟體組織以及骨針表面的“蜂窩狀結(jié)構(gòu)”（草莓狀黃鐵礦印痕）。 南古所 供圖

中新網(wǎng)南京10月10日電 (記者 楊顏慈)記者10日從中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉，該所與海外研究人員組成的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)安吉生物群中特異保存的海綿動(dòng)物化石開(kāi)展了系統(tǒng)的埋藏學(xué)研究。研究發(fā)現(xiàn)，該類化石保存經(jīng)歷了6個(gè)階段。該項(xiàng)研究為黑色頁(yè)巖中軟體組織特異保存的形成機(jī)制提供了新的路徑。

相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)刊》(Journal of the Geological Society)上。

安吉生物群是發(fā)現(xiàn)于浙江安吉奧陶紀(jì)末文昌組黑色頁(yè)巖夾層中的特異埋藏化石群，其中保存了大量精美的海綿動(dòng)物軟體組織結(jié)構(gòu)。該生物群為研究華南奧陶紀(jì)末生物大滅絕后赫南特期的深水生態(tài)系統(tǒng)以及海綿動(dòng)物演化提供了重要窗口。但目前，對(duì)于安吉生物群海綿動(dòng)物化石軟體組織的特異保存機(jī)制尚不清楚。

海綿動(dòng)物軟體組織以及骨針表面的黃鐵礦溶解后的殘留部分。 南古所 供圖

近期，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所博士研究生武學(xué)進(jìn)、張?jiān)獎(jiǎng)友芯繂T、馬俊業(yè)副研究員與英國(guó)威爾士國(guó)家博物館Joseph Botting博士、Lucy Muir博士合作，基于海綿動(dòng)物化石利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、能譜分析、巖芯掃描儀以及地球化學(xué)手段，對(duì)安吉生物群中特異保存的海綿動(dòng)物化石開(kāi)展了系統(tǒng)的埋藏學(xué)研究。

研究結(jié)果顯示，海綿動(dòng)物軟體組織化石的保存經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，包括6個(gè)階段：死亡埋藏—降解啟始—硫酸鹽細(xì)菌還原—黃鐵礦化—硅化—去黃鐵礦化。

研究發(fā)現(xiàn)，霧狀層是陸源物質(zhì)進(jìn)入海底的輸送通道，同時(shí)又是海洋水體中沉降顆粒及底部再懸浮顆粒物的停留場(chǎng)所。霧狀層長(zhǎng)期停留在近海底域，為海綿動(dòng)物的生存提供充足的食物來(lái)源以及氧氣。

當(dāng)發(fā)生風(fēng)暴、旋渦等動(dòng)蕩事件時(shí)，霧狀層中大量的沉降顆粒將海綿動(dòng)物迅速原位掩埋。生物降解形成局域還原環(huán)境；在硫酸鹽還原菌的參與下，海綿動(dòng)物軟體組織逐漸發(fā)生黃鐵礦化。

動(dòng)蕩事件平息后，霧狀層攜帶的氧氣下滲到埋藏層位，阻止了黃鐵礦化進(jìn)程，同時(shí)在軟體組織化石表面促進(jìn)了硅質(zhì)的沉淀。之后由于氧氣持續(xù)供應(yīng)，使得不穩(wěn)定的草莓狀黃鐵礦逐漸溶解，在硅質(zhì)沉淀上留下蜂窩狀的印痕。軟體組織表面的硅質(zhì)沉淀有效地保護(hù)了軟體組織免于氧化分解以及后期壓實(shí)作用的破壞，從而使得精美的軟體組織保存下來(lái)。

同時(shí)，通過(guò)高分辨率的U/Th數(shù)據(jù)，該項(xiàng)研究也佐證了海綿動(dòng)物生活的海底氧化還原界面是不斷上下振蕩的。此外，該項(xiàng)研究為黑色頁(yè)巖中軟體組織特異保存的形成機(jī)制提供了新的路徑。(完)