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中国吉林晚三叠世天桥岭植物群时代的确定:

来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

Science China Press

Research News

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IMAGE: 晚三叠世天桥岭植物群分布及地层特征. (a) 天桥岭植物群化石分布及同位素测年样品位置平面图; (b) 大兴沟群岩性剖面及天桥岭植物群化石分布综合柱状图 view more 

Credit: ©《中国科学》杂志社

晚三叠世吉林天桥岭植物群是我国中生代著名植物群,由我国古植物学家、沈阳师范大学古生物学院孙革教授于1979~1985年发现,该发现不仅重塑了中国晚三叠世植物地理区划分,而且对整个东亚地区晚三叠世古植物地理区研究具有重要意义。长期以来,天桥岭植物群时代已经被古植物学家认定为晚三叠世,其主要依据古生物资料,而缺少同位素年代学证据,这也一直是困扰古生物学家的科学难题。近日,沈阳师范大学冯玉辉博士等首次在吉林汪清天桥岭标准剖面天桥岭组底部、整合下伏含天桥岭植物群的层位采得的同位素测年样品(图1),通过该样品同位素年代学研究,揭示了天桥岭植物群繁盛时期的准确时代。

研究相关的论文题为:“New U-Pb zircon ages document Late Triassic Tianqiaoling flora of eastern Jinlin, NE China”,在《中国科学: 地球科学》2021年第5期发表。沈阳师范大学冯玉辉博士为论文第一作者,孙革教授为论文的通讯作者。

我国东北吉林汪清天桥岭地区晚三叠世陆相地层发育,并在其中发现了著名的天桥岭植物群;该植物群地处我国东北,但具有晚三叠世南方型植物群(Dictyophyllum-Clathopteris flora)特征。它的发现不仅重塑了对中国晚三叠世古植物地理分区的理解,而且对中国吉林东部、俄罗斯南滨海以及日本西南部等地区晚三叠世植物群的生物地层对比及古植物地理区划等研究提供了重要依据。

天桥岭植物群时代已被认定为晚三叠世,主要依据古生物资料,一方面,依据天桥岭植物群的植物组合典型特征(网叶蕨-格子蕨组合等);另一方面,依据其与发育于海陆交互相地层的俄罗斯南滨海和日本西南部植物群的对比。由于天桥岭植物群发育于非海相地层,一直缺少可靠的同位素年代学证据,因此,天桥岭植物群的准确时代至今仍未确定,这也是长期困扰着我国古生物学家的一个科学难题。

该项目首次在吉林汪清天桥岭标准剖面天桥岭组底部、整合下伏含天桥岭植物群的层位采得的同位素测年样品(样品岩性为流纹岩,图2),并采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, LA-ICP-MS)锆石微区U-Pb定年法,对该同位素测年样品进行同位素年代学研究,其U-Pb同位素测年结果为(212.8±2.5)Ma(图3)。该同位素测年结果与古生物证据基本一致,表明了天桥岭组初始沉积和马鹿沟组结束沉积的时间为晚三叠世诺利期(227.0~208.5Ma)晚期,同时该时期也是天桥岭植物群最为繁盛的时期。

这一研究结果,不仅为天桥岭植物群与其他晚三叠世植物群(如西南日本成羽与山口植物群以及俄罗斯南滨海阿姆巴植物群等)对比提供了一个确切的年代学证据,而且对更好地理解包括中国吉林东部、俄罗斯南滨海以及日本西南部在内的“东亚三角区”晚三叠世地质以及古植物地理区具有重要意义。

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该项研究得到了国家自然科学基金项目(No. 41072011),辽宁省教育厅基金项目(No. LQN201916)以及沈阳师范大学博士启动基金项目(No. BS201911)资助。

更多详情请阅原文:

冯玉辉, 杨涛, 梁飞, 孙革. 2021. 中国吉林晚三叠世天桥岭植物群时代的确定: 来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据. 中国科学: 地球科学, 51(5): 734–740 http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N072020-0277 Feng Y, Yang T, Liang F, Sun G. 2021. New U-Pb zircon ages document Late Triassic Tianqiaoling flora of eastern Jinlin, NE China. Science China, Earth Sciences, 64(5): 807–812, https://doi.org/10.1007/s11430-020-9707-4

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