项目名称： 生命与环境协调演化中的生物地质学研究

推荐单位： 教育部

项目简介： 本项目属于地球科学领域的地质学。所研究的生物地质学是生命科学和地球科学两大基础学科结合形成的地球生物学的重要亚学科，主要研究固体地球系统与生物圈之间的相互作用--生命与环境协调演化。其分支学科包括生物地层学（本项目重点研究生物地质事件）、生态地层学、古生物地理学、分子古生物学、生物成岩作用、生物成矿和找矿等。

本项目首次在国内正式提出生命与环境协调演化中的生物地质学（国际上对其包含的学科未作过明确的界定），形成了系统的理论思想和方法体系。出版了国际上第一部大区域古生物地理专著，系统地建立了地史上热、温、寒带生物区系的识别标志及中国各时代古生物地理区划。出版了第一部系统的区域生态地层专著，建立了为盆地分析服务的生态地层学理论和方法。对二叠-三叠纪之交生物地质事件提出了多期次说和火山成因说，第一次从分子水平和海洋食物链底层提出了全球显生宙最大生物灭绝期存在多次危机。强调了有机流体的成矿作用，提出生物-有机质-有机流体系统在区域地质演化中的成矿体系。弄清了芽孢计数与金矿化之间的本质联系。提出古生物演化包括渐变、突变和灾变三种形式。提出微生物成岩作用在重大地质转折期的重要意义。

这些研究成果已在国际著名出版社（如牛津大学出版社）和国际权威刊物（如Nature）上发表，被评为"是这一中国六亿年生物史的先驱性研究"(Science书评)，"是对一个具有全球意义主题的无可估量的指南"(国际古生物协会前主席A. Hallam)，"将我国生物成矿研究推向了新的、更高的台阶"(涂光炽)。共发表被SCI和CNKI收录论文272篇（被SCI收录1996年以来论文57篇），包括一篇Nature论文。论著总他引2588次。其中SCI他引548次，来自140种SCI期刊，单篇Nature论文同时他引了本成果5篇论著。3篇论著他引分别在100次以上。本项目对实现从古生物学向地球生物学的跨越、推动地球系统科学的发展、为矿产资源的普查和勘探以及人与自然的协调发展提供科学依据。

主要发现点： 核心发现点

（1）首次系统地提出了地史上热、温、寒带及其亚带生物区系的区别标志，并据12468物种产出点的统计资料进行了中国各时代古生物地理区划。应用古生物的地理分布论证板块活动(如最早从古生物地理角度论证了华南在早古生代属于冈瓦纳的范畴)，各时代古生物地理区划图为复原中国板块活动提供了一个方面的重要佐证（代表性论著2）。应用古生物地理论证了中国境内特提斯域的多岛洋性质（代表性论著8，其它重要论文1, 3, 4, 13）。属古生物学、古地理学。

（2）从分子水平和食物链底层发现了全球显生宙最大生物灭绝期存在多次生物危机，第一次为探讨该生物危机的形式提供了分子古生物方面的约束（代表性论著3）。综合研究了二叠-三叠纪之交导致生物大灭绝的一系列生物地质事件，提出了华南二叠-三叠纪过渡期生物危机的火山成因说（其它重要论文9），指出了地球内部的灾变事件群导致了二叠-三叠纪之交的最大生物突变事件，并进行了全球事件对比（代表性论著1，4，6；其它重要论文2, 6, 8, 25）。Nature的评述性论文（Erwin, 1994）同时引用了本成果的5篇论著。成果进一步体现在我们主编的Global and Planetary Change专辑 (Yin,Warrington and Xie, eds. 2007) 上。提出陆相分子化石及其氢同位素可以记录第四纪古季风和古温度的变化（其它重要论文5, 10, 14-17, 20-24）。属古生物学、地层学。

（3）提出了为盆地分析服务的一整套生态地层学理论和方法，并在扬子区二叠系-三叠系实践中得以验证（代表性论著5; 其它重要论文11, 12）。它在高精度及异相地层对比与层序地层学结合等方面显示出单纯沉积学或生物地层学所不具备的优点，为全球海平面变化提供了重要信息。将生态地层学成果应用于三叠纪露头层序地层学研究中，较好地解决了碳酸盐缓坡区层序划分和层序地层格架的建立。属地层学。

（4）提出了区域生物成矿系统的思想，即生物-有机质-有机流体成矿系统（代表性论著9，其它重要论文18）。突破了生物成矿仅研究生物及有机质原地成矿的框架，强调了有机流体在整个成矿过程中的作用，因而增强了生物成矿在找矿勘探中的作用。从分子生物学角度发现了土壤蜡样芽孢杆菌群的芽孢计数与下伏基岩金矿化的密切关系。提出了在重大地质转折期，微生物成岩作用产生的钙质微生物岩研究的重要意义（代表性论著7）。属古生物学。

（5）提出了生物地质学比较完整的学科体系（代表性论著10），对其各分支学科进行了系统的研究，其系统的完整性目前在国际上尚未有之。第一次向国内介绍古生物学新的演化理论"间断平衡论"和"新灾变论"（其它重要论文19）。指出古生物演化应包括渐变、突变和灾变三种形式。演化的过程不仅是由低级到高级的进步性发展，而且还是由大量绝灭、适应辐射、稳定发展相交替形成的阶段性发展。属古生物学。

主要完成人： 殷鸿福

系统地提出地史上热、温、寒带生物区系的区别标志及中国各时代古生物地理区划。提出了为盆地分析服务的一整套生态地层学理论和方法。提出了生物成矿系统论。提出了用非威尔逊旋回理论与非史密斯地层学方法研究造山带和盆地演化的新思路。第一次向国内介绍古生物学新的演化理论"间断平衡论"和"新灾变论"，指出古生物演化应包括渐变、突变和灾变三种形式。系统地提出了生物地质学的学科体系，并建立了完整的生物地质学研究方法和思想体系。投入60%工作量。对本申请核心发现点的（1）－（5）做出了贡献。

谢树成

提出了二叠-三叠纪界线附件食物链底层蓝细菌存在多次繁盛的现象，并与海洋动物危机密切相关。由此确证了全球最大的生物危机并非一次发生，而是分阶段发生的。该成果以第一作者身份发表在NATURE（2005）上。检测出了成矿流体中的痕量分子化石，提出烃源岩晶包有机质可能是一些中低温热液金属矿床成矿流体有机质的一种新来源。投入100%工作量。对本申请核心发现点（2）、（４）、（5）做出了贡献。

杨逢清

深入进行华南晚二叠世晚期菊石分带、分区、演化特点、古生态、绝灭和复苏事件的研究；深入研究华南地区二叠系-三叠系界线地层及菊石动物群；对秦岭地区三叠纪地层、遗迹化石及沉积相进行了深入的研究，与科研组成员一起建立了一整套新的地层单位，并建立了遗迹化石组合，为沉积环境和古地理的恢复取得了良好的效果。投入100%工作量。对本申请核心发现点（1）、（３）和（5）做出了贡献。

童金南

较早地在华南开展三叠纪生态地层研究，并在生态地层研究实践中探索和提出了环境地层学研究方法，较好地解决了跨相区地层对比及盆地分析问题，将生态地层研究成果成功应用到露头层序地层研究中，使层序地层学的理论发展和实践应用都有所发展。以煤山剖面为基地，利用界线处密集的地质事件建立了界线处的高分辨率事件地层序列。提出生态系恢复对生物复苏的主导作用，揭示出有孔虫有二叠纪末两期演化的选择性，系统总结礁生态系的演变过程。率先对导致二叠纪末大灭绝后生物迟缓复苏的环境波动起因提供论证，并提出大灭绝是由于异常环境事件积累导致生态系崩溃的结果。投入50%工作量。对本申请核心发现点（1）－（3）做出了贡献。

王永标

首次在东昆仑地区发现二叠纪巨型生物礁带，在巴颜喀拉地区发现二叠纪古海山，认为东昆仑、阿尼玛卿及巴颜喀拉地区二叠纪灰岩山不是外来推覆体，而是古代海山顶上的生物礁或生物碳酸盐建造。识别出了不同类型的古海山，剖析了古海山的结构，重建了古海山的演化历史，为研究青藏高原北缘地区古海洋及造山带的演化历史提供了重要的地质学证据。通过对华南二叠纪末大绝灭后浅水碳酸盐台地上广泛出现的钙质微生物岩的研究，揭示了微生物岩中微生物化石类群及古生态的主要特征，为全面认识二叠纪末重大地质事件及过程提供了新的重要信息。投入100%工作量。对本申请核心发现点（4）、（5）做出了贡献。