遼西義縣組及“恐龍龐貝城”事件的精細年代學研究取得新進展
早白堊世陸相熱河生物群主要分布于我國遼寧西部、河北北部和內蒙古東南部，產出了大量保存精美的珍稀化石，如帶羽毛恐龍、原始鳥類、早期真獸類哺乳動物等，幾乎囊括了中生代向新生代過渡的所有生物門類，為研究鳥類起源、被子植物起源以及生命和環境協同演化等重大問題，提供了極為珍貴的素材。
熱河生物群的演化經歷了早、中、晚三個階段，分別對應于冀北花吉營組、遼西義縣組和九佛堂組。其中義縣組對應生物群最大多樣化階段，完整記錄了遼西地區早白堊世大規模火山活動，尤其是其底部陸家屯層保存有大量“三維立體的恐龍化石”（圖1），以“中生代龐貝城”而聞名于世。然而，義縣組的形成時代和持續時間，陸家屯層與尖山溝層的先后順序等至今并沒有很好的厘定。
圖1 陸家屯層鸚鵡嘴龍集群標本
(引自Zhao et al., 2013, Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms3079)
在國家自然科學基金委基礎科學中心項目和中國科學院B類先導專項的資助下，中科院廣州地球化學研究所徐義剛院士團隊，與美國加州大學戴維斯分校Qing-Zhu Yin教授團隊合作，對遼西義縣組開展了單顆粒鋯石高精度CA-ID-IRMS U-Pb定年。他們在金羊盆地義縣組標準層型剖面系統采集了義縣組頂部（黃花山層）和底部（即陸家屯層底部）、陸家屯層頂部、以及尖山溝層的凝灰巖樣品，獲得義縣組頂部、底部U-Pb年齡分別為124.122 ± 0.048 Ma和125.755 ± 0.061 Ma，陸家屯層頂部年齡為125.684 ± 0.060 Ma，尖山溝層的年齡為125.457 ± 0.051 Ma（圖2）。
圖2 義縣組的文獻年齡數據（黑色和白色）及新的CA-ID-IRMS定年結果（紅色）
這些新數據產生了諸多新的啟示：（1）遼西地區義縣組的持續時間為1.633 ± 0.078 Myr，遠短于之前研究認為的~2至7 Ma，暗示該時段極快的生物多樣性演化；（2）陸家屯層沉積早于尖山溝層，而并非之前部分學者認為的兩者屬于同時沉積。陸家屯層的持續時間僅為71 ± 86 Kyr，支撐了“恐龍龐貝城”事件的火山碎屑物質快速沉積的成因模式；（3）新的義縣組年代學框架有效制約了尖山溝層湖相沉積的持續時間，其古湖泊旋回地層可能與偏心率周期無關，而與地軸斜率和歲差發生近似周期性的變化有關。
