内蒙古中新世宝格达乌拉哺乳动物群的磁性地层学研究

The evolution history of global climate and land mammal faunas during Cenozoic is a hot topic in Earth Science. The key to uncover this mystery is to establish a reliable and restrained bio-chronostratigraphy framework in typical fauna sites. During late Miocene, the patterns of paleoclimate and features of mammal faunas in East Asia changed dramatically. However, the complexity of the sedimentary rocks and the absence of datable volcanic rocks in this area prevent us from establishing an unified framework of Asian Land Mammal Ages (ALMAs). The middle part of Inner Mongolia in northern China is an important origin of Miocene land mammals due to the richness of fossils in both diversity and quantity, as well as a clear evolution sequence and a long time span of the faunas. We plan to acquire a reliable age constraint towards the mammal fauna in late Miocene Baogeda Ula Formation from Inner Mongolia based on detailed magnetostratigraphy study, combined with biostratigraphy and isotope chronology results. This work will provide robust and high-resolution data to the chronological framework of the late Miocene land mammal faunas in Inner Mongolia and East Asia.

新近纪时期全球气候环境变化与陆生哺乳动物演化是地球系统科学重要的前沿课题，深入研究这一科学问题的基础就是在代表性地点建立可靠的、有绝对年龄制约的生物年代地层学框架。中新世晚期，东亚地区的气候环境演化模式和陆生哺乳动物群面貌都发生了显著变化，但由于该地区陆相沉积物的复杂性，加之其中缺乏可用于绝对测年的材料，目前仍然缺乏可靠的年代约束。这不但阻碍了我们对东亚新近纪含哺乳动物化石地层的进一步认识，还成为了制约我们建立亚洲地区统一的新近纪陆生哺乳动物分期方案的瓶颈。内蒙古中部地区是我国北方中新世陆生哺乳动物化石的重要产地之一，这里的哺乳动物化石种类繁多，数量丰富，时间跨度大，演化序列明显。本项目拟选择内蒙古中部晚中新世宝格达乌拉组中的哺乳动物群为研究对象，通过精细的磁性地层学工作，结合生物地层学及同位素定年结果，对其进行可靠的、高精度的年龄约束，建立内蒙古中部晚中新世陆生哺乳动物群的年代框架。

东亚地区新近纪陆生哺乳动物群的生物年代框架长期缺乏精确的年龄约束，这主要受制于大多数哺乳动物群地点缺乏精确的定年。我国北方地区存在大量新近纪动物化石地点，产出了种类和数量都很丰富的哺乳动物化石，但由于时间和空间上都存在显著的不连续特点，并且这些含有化石的陆相地层中往往缺乏可以用来直接定年的材料，其年代学工作进展缓慢。..位于内蒙古锡林郭勒地区的宝格达乌拉地点产出丰富的“三趾马动物群”化石，属于典型的晚中新世保德期动物群，化石点附近出露的河湖相地层厚度达到80 m左右，更为少见的是沉积物之上覆盖有至少一层厚度约2‒10 m的席状玄武岩盖层，二者之间为假整合接触。本项目对这一地点的河湖相沉积序列进行高分辨率的磁性地层学定年工作，得到了该哺乳动物群的精确年代，完善了我国北方保德期动物群的年代框架。..通过系统的岩石磁学及逐步退磁实验，发现磁铁矿是宝格达乌拉沉积序列中特征剩磁（ChRM）的主要载体，并在此基础上鉴别出总共6个稳定的极性带，其中正极性带与负极性带各3个。结合前人得到的生物年代学及玄武岩层的K-Ar同位素年代学数据，我们倾向于认为这套沉积物主体对应于标准极性年表C4n.1r至C3Br.2n极性时之间，三个不同的哺乳动物群化石层皆位于C4n.1n正极性时内，即7.642–7.528 Ma之间，属于我国保德早期，对应于国际Tortonian阶。这是目前内蒙地区首个、也是唯一一个由磁性地层学、生物年代学和同位素年代学共同约束的保德期动物群，这项工作为今后进行东亚地区新近纪生物地层学对比提供了可靠的锚点。