中科院南京地质古生物研究所：发现六亿年前丘尔藻化石特异保存机制

丘尔藻外围板状矿物的形态及矿物成分分析。　南古所 供图

　　据中国科学院南京地质古生物研究所10日消息，该所科研人员在一项最新研究中，发现了丘尔藻化石的特异保存机制。这种丘尔藻化石，常见于我国埃迪卡拉纪约六亿年前的蓝田生物群。

　　相关研究成果近期发表于国际学术期刊《前寒武纪研究》(Precambrian Research)上。

　　研究人员称，丘尔藻呈球状或盘状，是早期宏观藻类中研究较早、延续时限较长、分布较广泛的一类化石，主要保存在富含有机质的细碎屑岩中。其保存模式是了解并研究软躯体化石矿化过程和特异保存机制，包括有机碳矿化过程，以及与黏土矿物之间的作用机理等的重要窗口。

　　通常来说，丘尔藻化石大部分以碳质压膜的形式保存在蓝田组的黑色页岩中。这段黑色页岩中的丘尔藻主要以黄铁矿化形式保存，且在黄铁矿化实体外围多包裹有硅酸盐矿物。长期以来，研究者对这些包裹矿物的成分和作用一直了解甚少。

　　近日，中国科学院南京地质古生物研究所王伟副研究员等利用光学显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析和拉曼光谱分析等技术手段，对蓝田生物群中黄铁矿化丘尔藻化石开展了综合性埋藏学分析。

 

 

　　丘尔藻的显微镜图片及矿物组成分析。　南古所 供图

 

 

 

　　本研究提出了丘尔藻化石的埋藏学模型，为进一步了解化石黄铁矿化过程，以及黏土矿物在化石化过程中的作用机制提供新认识。

　　研究认为，丘尔藻的黄铁矿化过程发生在化石矿化早期，并至少分为两期，而黄铁矿化更有利于化石体的保存。此后，黄铁矿化丘尔藻被板状矿物所封套包裹，它们是由石英和富镁铝硅酸盐矿物组成。

　　科研人员称，封套矿物的形成应晚于化石黄铁矿化阶段，很可能形成于后期成岩阶段，并没有参与早期的化石化过程。封套黏土矿物中的镁元素可能来自于同层位碳酸盐岩的溶解，而石英来自于富含硅的流体。先前的热动力模拟也证实石英和富镁铝硅酸盐矿物可以在富硅的流体中同时形成，支持了上述推断。

　　一般认为，黏土矿物在软躯体化石的早期化石化过程中扮演了关键角色，而本研究则表明，蓝田生物群丘尔藻化石的外层黏土矿物可能是后期形成，与早期化石化作用无关。化石体不同部位所分布的自生黏土矿物在化石化过程中所起到的作用可能存在差异，后续工作将进一步就以上问题开展深入探讨。

　　该研究得到中国科学院、国家自然科学基金委员会和中国石油勘探开发研究院科学研究与技术开发项目的共同资助。