《地球與行星科學快報》：陸相三疊紀國際地質年代學研究取得進展

四川盆地炭壩剖面須家河組的岩性、自然伽馬、磁化率和磁極性地層分析結果

四川盆地須家河組與北美紐華克盆地經過天文調諧的旋回地層結果以及與國際地層界線候選層型古氣候指標之間的對比

據中國科學院南京地質古生物研究所：2017年8月， 由中國地質大學（武漢）黃春菊教授與中國科學院南京地質古生物研究所王永棟研究員帶領的中美科研團隊， 在Nature Index期刊《地球與行星科學快報》（Earth and Planetary Science Letters）上發表了關於華南陸相晚三疊世須家河組天文旋回和磁極性地層學的最新研究成果， 該項成果對提高陸相三疊系地層對比精度、修訂晚三疊世國際地質年代表、開展重大地質和生物事件及其環境背景的全球對比研究具有十分重要的科學意義。

地球自轉和繞太陽公轉的天文軌道深刻影響了萬年到十萬年級別的全球氣候變化和地層旋回韻律， 同時地球磁場在過去頻繁而全球同步進行倒轉， 這都為地層的定年和全球對比提供了可能和依據。 長期以來， 國際上晚三疊世的地質年代標準依賴於北美地區紐華克超群的天文旋回和古地磁極性年表。 但是， 這一北美標準的完整性和可靠性數十年來不斷受到多個國際團隊的挑戰；對於晚三疊世的地質年代學， 尤其是對晚三疊世最晚期的瑞替期（Rhaetian）持續時間等一直存在爭議， 因此科學界迫切需要來自全球不同地區的研究檢驗北美標準的適用性。

四川盆地是中國典型的陸相中生代沉積盆地。

其中晚三疊世須家河組地層連續， 古生物化石豐富， 是我國華南十分重要的煤田和油氣儲層之一。 由於須家河組是陸相河流湖沼相沉積， 長期以來對其地質時代的認識一直非常粗略， 無法實現與海相晚三疊世地層的精准對比和定年。 近年來， 王永棟領導的研究團隊在四川盆地開展三疊紀和侏羅紀之交生物多樣性變化與環境背景研究過程中， 聯合中國地質大學（武漢）黃春菊團隊成員李明松博士以及美國普渡大學張揚和James Ogg等中美學者， 對四川盆地宣漢、合川、廣元等四個剖面的須家河組開展了磁性年代學、天文旋回和生物地層學的多學科綜合交叉研究。

從2012年到2016年， 研究團隊歷經5年時間在四川、重慶地區開展細緻的野外工作和室內分析研究，

獲得了須家河組連續的自然伽馬和磁化率變化曲線所反映的高解析度天文旋回證據， 揭示出地球圍繞太陽旋轉軌道變化（包括10萬年短偏心率和40.5萬年長偏心率變化）受到米蘭科維奇旋回的控制和影響。 在總結了前人資料基礎上， 結合古植物孢粉、雙殼等古生物化石和碎屑鋯石年代學的成果， 首次建立了須家河組長達六百萬年的天文―古地磁年代尺規， 確定須家河組的年齡為2.013億 到2.072億年前的諾利期末期到三疊―侏羅紀之交， 並通過仔細分析北美的年代標準， 實現了華南四川盆地與北美紐華克盆地的高精度國際對比。

該項研究表明， 四川盆地須家河組和北美紐華克超群經旋回調諧的磁性年代學結果， 與義大利南部諾利階―瑞替階全球候選層型剖面（金釘子）的磁性地層學結果一致。另外，義大利金釘子剖面氧同位素記錄的瑞替期氣候變冷事件與須家河組出現的晚三疊世異木化石所揭示的古氣候降溫事件結果一致。同時還標定了產於須家河組中國最早的恐龍腳印化石的地質時代屬於瑞替期中期（距今約2.04億年）。

這一成果將四川盆地須家河組地質時代認識的精度提高了十倍，為陸相三疊紀地層年代學的研究提供了高解析度年代尺規，有助於解決北美紐華克盆地磁性地層標準的完整性和可靠性的爭議，為晚三疊世國際年代標準的最終建立首次提供了來自中國的關鍵證據；並對深入開展三疊―侏羅紀之交生物多樣性變化和大滅絕事件、全球古氣候波動以及陸地生態系統環境變化等研究具有十分重要的科學意義。國際審稿人對此項成果給予積極評價，稱“該研究為解決晚三疊世國際年表的持續爭論提供了有益且直擊要害的關鍵資料”。

該研究成果得到國家自然科學基金、中科院戰略先導項目、科技部973項目、國家留學基金委和教育部海外傑出學者專案等資助。通訊作者為黃春菊教授和王永棟研究員。

全文連結：Li, Mingsong, Zhang, Yang, Huang, Chunju*, Ogg, James, Hinnov, Linda, Wang, Yongdong*, Zou, Zhuoyan, Li, Liqin. 2017. Astronomical tuning and magnetostratigraphy of the Upper Triassic Xujiahe Formation of South China and Newark Supergroup of North America: implications for the Late Triassic time scale. Earth and Planetary Science Letters, 475: 207-223.

與義大利南部諾利階―瑞替階全球候選層型剖面（金釘子）的磁性地層學結果一致。另外，義大利金釘子剖面氧同位素記錄的瑞替期氣候變冷事件與須家河組出現的晚三疊世異木化石所揭示的古氣候降溫事件結果一致。同時還標定了產於須家河組中國最早的恐龍腳印化石的地質時代屬於瑞替期中期（距今約2.04億年）。

這一成果將四川盆地須家河組地質時代認識的精度提高了十倍，為陸相三疊紀地層年代學的研究提供了高解析度年代尺規，有助於解決北美紐華克盆地磁性地層標準的完整性和可靠性的爭議，為晚三疊世國際年代標準的最終建立首次提供了來自中國的關鍵證據；並對深入開展三疊―侏羅紀之交生物多樣性變化和大滅絕事件、全球古氣候波動以及陸地生態系統環境變化等研究具有十分重要的科學意義。國際審稿人對此項成果給予積極評價，稱“該研究為解決晚三疊世國際年表的持續爭論提供了有益且直擊要害的關鍵資料”。

該研究成果得到國家自然科學基金、中科院戰略先導項目、科技部973項目、國家留學基金委和教育部海外傑出學者專案等資助。通訊作者為黃春菊教授和王永棟研究員。

全文連結：Li, Mingsong, Zhang, Yang, Huang, Chunju*, Ogg, James, Hinnov, Linda, Wang, Yongdong*, Zou, Zhuoyan, Li, Liqin. 2017. Astronomical tuning and magnetostratigraphy of the Upper Triassic Xujiahe Formation of South China and Newark Supergroup of North America: implications for the Late Triassic time scale. Earth and Planetary Science Letters, 475: 207-223.