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              木化石年輪向陽性特征揭示華北板塊旋轉
              2019-07-17 | 编辑: | 【

                由中外學者組成的研究團隊,近期通過對現生和化石樹木生長輪(又稱年輪)向陽性特征的研究,揭示了華北板塊自晚侏羅世至今發生過順時針方向的旋轉,這一結論得到了古地磁學證據的有力支持。該研究成果發表在英國《自然》出版集團國際學術期刊《科學報告》(Scientific Reports)上,這一發現對揭示華北板塊構造運動和古地理演變具有重要意義。 

                该项研究由中国地质科学院高级工程师蒋子堃博士、中國科學院南京地质古生物研究所王永栋研究员和中国地质大学(武汉)(北京)劉本培教授等領銜完成,研究團隊成員還包括中國地質科學院黃敏工程師,澳大利亞國家恐龍博物館Tom Kapitany教授,沈陽師範大學田甯副教授,中國地質科學院地質力學研究所曹勇博士,中石油勘探開發研究院盧遠征高級工程師和鄧勝徽教授級高級工程師等。蔣子堃博士和王永棟研究員擔任該論文的共同通訊作者。 

                 研究證實,樹木都有向陽生長的特性,並且在樹木莖幹橫切面生長輪的偏心發育上有明顯反映,即存在著樹木生長具偏心率的現象。緯度越高,樹木生長輪的偏心率越明顯,且其強度隨著緯度由高到低展示出由強到弱的特性。這種偏心率特征不僅在現生的樹木中廣泛存在,而且在地史時期原位、直立保存的木化石樹樁中也存在。然而,長期以來由于此類化石記錄非常有限,對樹木生長向陽性與板塊構造運動之間的關系尚不清楚。 

                研究團隊對華北板塊的250余個現生樹木和7個侏羅紀原位樹樁木化石進行了向陽性的實地调查和測量分析。結果表明,現生樹木的偏心率是西南219°±5°;而位于同緯度帶原位直立保存的距今1.6億年髫髻山組和1.5億年土城子組的木化石平均偏心率分別爲237°233.5°這些差異具有重要的古地理意義,揭示了華北地塊從晚侏羅世至今發生了順時針方向旋轉這一結論也與團隊在該地區10個地點所采100侏羅系樣品所分析得出的古地磁學研究結論相一致 

                值得指出的是,髫髻山組和土城子組地質年代與華北板塊燕山東部地殼旋轉的時間相一致。燕山構造演化的特征是殼幔相互作用地殼旋轉,以及由此引起的克拉通破壞和被稱之爲中國東部高原的构成。因而,化石和現生樹木生長輪特征所推斷的華北板塊旋轉,爲東亞這一著構造運動的生態系統響應提供了新證據。這對于理解中晚侏羅世至早白垩世過渡期構造運動與氣候變化之間的關系,以及對古地理和物群的遷移演化具有重要意義 

                本项研究得到国家自然科学基金项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室开放基金项目、中國科學院战略性先导B類項目以及國家重點研發計劃等資助。     

                論文信息:Zikun JIANG*, Beipei LIU, Yongdong WANG*, Min HUANG, Tom Kapitany, Ning TIAN, Yuanzheng LU, Shenghui DENG. Tree ring phototropism and implications for the rotation of the North China Block. Scientific Reports, 9: 4856 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-41339-2    

                  

              木化石年輪向陽性特征揭示華北板塊旋轉

              晚侏罗世土城子组原位直立木化石树桩生長轮及向阳性特征

              现生树木生長轮向阳性特征野外测量

              现生树木生長轮向阳性特征野外测量

              華北地塊從晚侏羅世和現在順時針旋轉示意圖

              華北地塊從晚侏羅世和現在順時針旋轉示意圖





               
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