侏罗纪简史!!!

百科   其他   2024-12-14 08:02   北京  


侏罗纪界于三叠纪和白垩纪之间,
起始于约2.01亿年前
结束于约1.45亿年前,
是地球生命史上一个非常重要的时期。
它的生物多样性、
生态系统和地质事件对
地球历史和现代生命的演化
产生了深远的影响

侏罗纪石灰岩地层(图源@Phil Dolby/flickr.com)


侏罗纪气候环境和构造活动十分独特,
动物群具备了较多的洲际色彩,
分布范围较广,更是重要的
石油和天然气形成时期之一,
许多油气藏就位于侏罗纪地层中。

侏罗纪爬行动物化石(图源@Gabriel S. Bever & Mark A. Norell/en.wikipedia.org)
侏罗纪菊石化石(图源@James St. John/flickr.com)

复苏的生命,
崛起的巨兽,
侏罗纪到底有多精彩?
让我们一起身临其境!

(图源@BBC/youtube.com)





01

年代地层术语“Jurassic(侏罗系)”
与汝拉山脉(Jura Mountains),
又称侏罗山脉有关,
汝拉山脉是一条森林覆盖的山脉,
主要沿着法国和瑞士的边界分布。

(图源@Emile-Charles Wattier (1800-1868)/wikipedia.org/Public Domain)


1795 年,德国博物学家
亚历山大·冯·洪堡 
(Alexander von Humboldt) 
在考察该地区时,发现汝拉山脉内的
碳酸盐沉积物在地质上与德国南部的
三叠纪石灰岩不同。
1799 年,他将其命名为 
Jura-Kalkstein(“汝拉石灰岩”),
但他错误地认为它们比三叠系更古老。

亚历山大·冯·洪(图源@Joseph Karl Stieler/wikipedia.org/Public Domain)

1829年,法国博物学家
亚历山大·布隆尼亚尔
(Alexandre Brongniart)
在其出版的新书中,
Jura-Kalkstein(“汝拉石灰岩”)
英国类似年代的
鲕粒石灰岩进行对比时,
使用了“terrains jurassiques
侏罗纪地形”一词,
从而创造并引出了
Jurassic(侏罗纪/系”一词。

亚历山大·布隆尼亚尔(图源@Emile-Charles Wattier (1800-1868)/wikipedia.org/Public Domain)

侏罗纪的大多数现代阶段
都是在1962年
卢森堡侏罗纪会议上正式确定的。
目前,侏罗纪被分为三个时期(世):
早、中、晚。同样,
在对应地层学中,侏罗系分为
下侏罗统、中侏罗统和上侏罗统,
3个统又分成了11个阶。

(图源@国际年代地层表202309)

侏罗系各阶底界的确定
主要依据特定菊石带的首现.。
其中靠下的7个阶底界的
界线层型剖面和点位(GSSP) 
已得到国际地层委员会的确认。

奥地利阿尔卑斯山脉地区的侏罗系底界GSSP与侏罗纪最古老菊石化石(图源@文献[7])

中国侏罗系研究始于19世纪末,
至今仍是中国地质学界
热门研究方向之一。
近年来中国侏罗系研究得到重要发展,
中国侏罗纪特异埋藏生物群的研究
成为了解中生代中期
陆相生态系统演化的关键。

中国侏罗纪地层分区(图源@文献[2])

中国的侏罗系以陆相沉积为主, 
广泛发育在东部古华北地台
和扬子地台之上, 
也见于诸多内陆盆地, 
如鄂尔多斯盆地、柴达木盆地、
塔里木盆地、准噶尔盆地、
四川盆地、滇中盆地等。

中国侏罗纪岩石地层划分与对比1(图源@文献[2])

仅在西藏地区和
黑龙江东北部发育海相地层, 
记录了该区域在侏罗纪时期
独特的海洋环境变迁;
而在华南早侏罗世,
也存在较广泛的
海相及海陆交互相沉积。

中国侏罗纪岩石地层划分与对比2(图源@文献[2]

中国海相三叠-侏罗系界线
在西藏地区多个剖面可见, 
可与国际标准菊石带对比,
但陆相分界线的划分
由于地区沉积差异尚存争议。

西藏地区菊石化石(图源@文献[9])

中国侏罗-白垩系之交
主要为陆相沉积, 
相关地层在华南普遍缺失,
但在燕辽地区

侏罗-白垩纪生物地层研究较为深入,

且具有多组同位素定年数据。


燕辽地区燕山运动和燕辽生物群的关系及构造背景(图源@文献[1])

菊石作为界定侏罗系
各个阶层底部界限的标准化石,
在中国西藏地区海相侏罗系中多有发育
且其生物地层特征已经历了
系统的科学研究,
被分为多个组合带。

中国侏罗纪主要生物组合带(图源@文献[1])




02

在侏罗纪世界拉开序幕之前,
全球所有的主要陆地板块汇聚成了
一片辽阔无垠的超大陆——盘古大陆。
随着早侏罗世的到来,
盘古大陆逐渐分裂,
其北部演变为劳亚大陆,
南部则分化为冈瓦纳大陆。

侏罗纪早期地球(图源@文献[3])


值得一提的是,

北美与非洲之间的裂谷是

这一系列分裂事件中最早显现的裂痕,

其形成始于早侏罗世,

并且与中大西洋岩浆省的
壮阔诞生息息相关。

中侏罗世地图(图源@Paleos/http://palaeos.com/mesozoic/jurassic/midjura.html)

侏罗纪时期的气候
相较于今日更为温暖,
北极与南极均被浩瀚的海洋所环抱,
使得茂密的森林得以在
接近极地的区域生长。
与此同时,低纬度地区则呈现出
大片广袤的干旱地带。

阿根廷中侏罗统岩石(图源@Damián H. Zanette/en.wikipedia.org)

到侏罗纪早期,
脊椎动物群发生了明显变化。
曾在三叠纪占主导地位的
合弓纲(Synapsida)动物,
通常被称为“类哺乳动物”,
在三叠纪末灭绝事件和环境变化的影响下
群体变得稀少,个体也减小,
成为化石群的小组成部分。

侏罗纪早期合弓纲动物三瘤齿兽(图源@ДиБгд/en.wikipedia.org)


取而代之的是

逐渐繁荣起来的

主龙类(Archosaur)动物。

主龙类生物包含现存的鳄鱼与鸟类,

而已经灭亡的非鸟恐龙、

翼龙目也属于此。


蜥臀目骨盆结构(图源@Baomi/en.wikipedia.org)

根据一系列骨骼特征,
恐龙可分为两组:
蜥臀目Saurischia)和
鸟臀目Ornithischia)。
蜥臀目的耻骨向前,
而鸟臀目的耻骨向后延伸。

鸟臀目骨盆结构(图源@Baomi/en.wikipedia.org)

步入侏罗纪的中晚期,
恐龙家族已然确立了
自己在地球上的霸主地位,
开启了长达1.4亿年的辉煌统治时代,
这一统治直至白垩纪末期大灭绝
才宣告终结。

真蜥脚类恐龙(图源@Michael P. Taylor, Mathew J. Wedel/en.wikipedia.org


在广袤的陆地上,
真蜥脚类恐龙凭借其庞大的身躯,
成为了地球历史上
前所未有的巨型陆地生物,
剑龙与异特龙类则遍布全球,
展现了恐龙多样性的辉煌。

剑龙(图源@Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com)/en.wikipedia.org

异特龙(图源@Fred Wierum/en.wikipedia.org


此外,翼龙目

作为脊椎动物中的飞行先驱,

率先翱翔于天际;
鸟类也在恐龙的
庞大族群中迅速分化,
展现出独特的生命力。

侏罗纪翼龙(上图源@Davide Meloni/zh.wikipedia.org;下图源@Dmitry Bogdanov - dmitrchel@mail.ru/en.wikipedia.org)


有鳞目(Squamata)开始在
热带地区、沙漠地区中
从原始双孔亚纲进化出来,
离片椎目在沼泽和树林中
逐渐进化为无尾目(Anura)。
海洋之中,蛇颈龙类成为了
海洋爬行动物的主力军,
其分支上龙亚目更是凭借其强大的实力,
成为了海洋食物链的顶端掠食者。

侏罗纪蛇颈龙(图源@Dmitry Bogdanov - dmitrchel@mail.ru/en.wikipedia.org)
晚侏罗纪上龙亚目(图源@Bogdanov dmitrchel@mail.ru/en.wikipedia.org)

与此同时,辐鳍鱼类中的
真骨鱼(Teleostei)逐渐取代了
原有的硬骨鱼类,
开启了海洋鱼类的新篇章。

中侏罗世真骨鱼(上图源@Ghedoghedo/en.wikipedia.org)(下图源@Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com)/en.wikipedia.org)





03



中国早期著名地质学家翁文灏
根据京西地质现象于1927年
正式提出“燕山运动”的概念,
之后又将其分为3个阶段: 
髫髻山组之下不整合为A幕(绪动期), 
白垩纪早期的B幕为主动期,
二者之间为火山期。
广义上的燕山运动是
燕山期造山运动的总称。

翁文灏(图源@baike.baidu.com)


燕山运动是中国东部及邻区
显生宙以来影响最深远的
主导性构造作用,
形成了众多重要区域性不整合面。

北京燕山运动构造露头(图源@文献[4])

关于燕山运动的分幕
不同学者有众多方案, 
B幕在燕辽地区为
土城子组和张家口组/义县组
之间的角度不整合面, 
时代约为136~135Ma, 
基本取得共识, 
而A幕的位置仍存分歧。

准噶尔盆地及周缘造山带燕山期构造‒岩浆活动与盆地沉积响应示意图(图源@文献[6]


有专家认为翁文灏提出的

燕山运动A幕并非代表同一界面,
而表现为两个不整合面,
代表时代可分别称为A1幕/绪动幕及
A2幕/火山幕。

燕辽地区燕山运动和燕辽生物群的关系及构造背景(图源@文献[1])


燕山运动的本质是
东亚古亚洲洋构造系或
古特提斯构造系
向环太平洋主动陆缘的转变;
或以大陆碰撞构造体制
转换为西太平洋陆缘俯冲构造体制
为主导的陆内变形和陆内造山。

宁城县五化镇陈台子剖面显示道虎沟化石层和髫髻山组之间的角度不整合(图源@文献[5])

其形成原因复杂,
有认为中国侏罗纪燕山运动可能与
西伯利亚板块向南俯冲及
蒙古-鄂霍茨克洋关闭存在密切联系, 
影响中国北方包括
西北和东北在内的广大地区, 
由北向南影响逐渐减弱。

宁城县忙农镇小马架剖面显示道虎沟化石层顶部与髫髻山组接触关系(图源@文献[5])

山运动构造期是
中国重要的成矿期, 
约80%的大中型
金属矿床与此有关。

北京侏罗系窑坡组煤层(图源@文献[4])

庞大的主宰者,
喧嚣的世界,
侏罗纪的故事令人震惊,
危险与繁荣共存
值得我们进行更深的探索!

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参考资料:

[1]迪颖 黄.中国侏罗纪综合地层和时间框架[J].SCIENTIA SINICA Terrae, 2018.DOI:10.1360/n072017-00443.


[2]黄迪颖,房亚男,李建国,等.中国侏罗纪岩石地层划分和对比[J].地层学杂志, 2021, 45(3):11.


[3]Vinent M I .The Conflicting Paleontologic Versus Stratigraphic Record of the Formation of the Caribbean Seaway[J].  2005.


[4]贺瑾瑞,徐尚智,宋庆伟,et al.北京西山门头沟地区主要地质遗迹分布特征及形成演化[J].Hydrogeology & Engineering Geology / Shuiwendizhi Gongchengdizhi, 2024, 51(3).DOI:10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202304002.


[5]黄迪颖.燕辽生物群和燕山运动[J].古生物学报, 2015, 54(4):46.DOI:CNKI:SUN:GSWX.0.2015-04-008.


[6]朱文,王任,鲁新川,等.准噶尔盆地西北腹部燕山期构造活动与沉积响应[J].地球科学, 2021.


[7]Mikami T , Ishida K , Sato H ,et al.The base-Jurassic Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) at Kuhjoch, Tyrol, Austria[J].Journal of the Geological Society of Japan, 2015, 121(3):I-II.DOI:10.5575/geosoc.2014.0048.


[8] 林逸.燕山与太行山构造带结合部中生代构造变形与古构造应力场[D].中国地质大学(北京),2019.


[9]阴家润.西藏侏罗纪菊石[M].地质出版社,2010.


YouTube、维基百科、搜狐、百度百科等


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