贵州南部早、中三叠世台缘斜坡-盆地相牙形石生物地层研究

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牙形石形体微小,演化迅速,广泛分布于多种类型的海相沉积岩内,是进行地层划分和对比的重要标志化石,在古生代—三叠纪的年代地层学研究上有着十分重要的意义。古、中生代之交是地球发展历史中最重要的转折期之一,发生的地质突变事件导致了古生代生态系统的彻底瓦解,以及中新生代生态系统的建立。在这一地质突变期,牙形石作为地层划分和对比的有效工具,有着重要的研究意义。中国南方海相三叠系分布广泛,沉积类型多样,地质记录完好、化石丰富,是研究这一地质突变期的最佳地点,并且已有雄厚的生物—年代地层学和沉积古地理的研究基础。青岩位于台缘斜坡相区,该地区完整记录了灭绝—残存—复苏—辐射全过程,并且该区还产有中三叠世初生物辐射特征的化石记录——青岩动物群;紫云四大寨位于盆地相区,早、中三叠世之交,发生了沉积相由碳酸盐岩向碎屑岩的转变,并且盆地相的生物复苏及辐射过程与台缘斜坡相有显著差别,其辐射期的生态系也具有特殊性。本选题以黔南台缘斜坡相区的青岩剖面及盆地相区的紫云四大寨剖面下、中三叠统的牙形石为研究对象,从生物地层学的角度着手,进行牙形石带的划分与对比,为重大地质突变过程提供精细的时间格架,并为研究不同相区生态系的特征及演变提供研究基础。通过贵州青岩剖面下、中三叠统牙形石的研究,鉴定出8属30种,其中8个属包括:Neospathodus, Neogondolella, Neohindeodella, Cratognathodus, Xaniognathus, Chiosella, Cypridodella, Icriospathodus。划分出6个牙形石带,自下而上依次为:Neospathodus dieneri带,Neospathodus cristagalli带,Neospathodus waageni带,Neospathodus homeri带,Chiosella timorensis带和Neogondolella cf. bulgarica带。牙形石的组合面貌能与国内外其他地区的牙形石带进行很好的对比。以牙形石Ns. waageni的首现定义的印度阶/奥伦尼克阶的界线,位于剖面罗楼组的中下部(第22层中部)。以Ch. timorensis的首现定义的奥伦尼克阶/安尼阶的界线,位于剖面青岩组的底部(第44层底部)。Ns. dieneri带分布在沙堡湾组的上部和罗楼组的底部(第9-18层),以Ns. dieneri的首现为底界,其时代属于Dienerian亚阶早期。Ns. cristagalli带分布在罗楼组的中下部(第19-22层),以Ns. cristagalli的首现为底界,其时代属于Dienerian亚阶晚期。1Ns. waageni带分布在罗楼组的中段(第22-28层),以Ns. waageni的首现为底界,其时代属于Smithian亚阶。Ns.homeri带分布在罗楼组的上部和安顺组(第28-43层),以Ns. homeri的首现为底界,该牙形石带中还发现了Ns. pingdingshanensis,扩大了该种的已知分布范围,也验证了安徽巢湖下三叠统牙形石带的对比意义,在时代上,Ns. homeri带相当于Spathian亚阶。Ch. timorensis带分布于中三叠统青岩组的底部,以Ch. timorensis的首现为底界标志,该牙形石带是中三叠世的第一个带。Neogondolella cf. bulgarica带分布在青岩组第二段马蜂坡段的上部,其时代属于早安尼期。青岩动物群产出于青岩组的第四段—雷打坡段,根据该剖面牙形石带,结合与临区其他剖面牙形石带的对比,我们基本可将生物辐射的时间限定在安尼期的晚期。在贵州紫云四大寨剖面,共识别出牙形石6属18种,其中6个属包括Neospathodus, Neogondolella, Cratognathodus, Chiosella, Ctenognathus, Icriospathodus。划分出4个牙形石带:Neospathodus waageni带,Ns. pingdingshanensis带,Ns. triangularis-Ns. homeri组合带,Chiosella timorensis带。以牙形石Ns. eowaageni和Ns. waageni的首现,确定了印度阶和奥伦尼克阶的界线位置,位于该剖面罗楼组第14层上部。以Chiosella timorensis的首现定义的奥伦尼克阶/安尼阶的界线,位于新苑组第33层底部。牙形石Neospathodus waageni带分布于罗楼组中上部(第14层上部-第19层上部),以Neospathodus waageni的首现为标志,其时代属于Smithian亚阶。Ns. pingdingshanensis带分布于罗楼组的上部(第19层上部-第21层),以Ns. pingdingshanensis的首现为标志。Ns.triangularis-Ns. homeri组合带分布于罗楼组的顶部和紫云组(第22层-第33层底部),以Ns.triangularis和Ns. homeri的富集为特征,其时代属于Spathian亚阶。Chiosella timorensis带,以Chiosella timorensis的首现为标志,为安尼阶的第一个牙形石带。通过对以上两个剖面牙形石生物地层的研究,建立了比较精确的时间格架,Ns. dieneri带和Ns. cristagalli带归属于Dienerian亚阶,Ns. waageni带属于Smithian亚阶,Ns.pingdingshanensis带和Ns. triangularis-Ns. homeri带属于Spathian亚阶,Chiosella timorensis和Ng. cf. bulgarica带属于安尼阶。这两个相区的牙形石序列基本一致,印度阶/奥伦尼克阶和奥伦尼克阶/安尼阶的界线都是以Ns. waageni和Chiosella timorensis的首现点所划分。根据所建立的牙形石生物地层,实现了这两个不同相区地层的对比,构建了精确的时空格架。这一研究成果,为我们研究不同古地理背景下,在大灭绝后生物和环境的演变进程中,生态系结构和功能的时空发展规律提供了研究基础,从而最终实现古、中生代这一重大地质突变期生物与环境的协同演化关系的探索与研究。
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