二叠系–三叠系之交深水相遗迹群落与生态空间的演变特征--以西秦岭甘南地区为例
西秦岭甘南地区晚二叠世–中三叠世半深海-深海相地层中赋存着丰富的遗迹化石，以居住迹、停歇迹、觅食迹和牧食迹为主，可识别14属，如Arenicolites、Chondrites、Chondrites、Dictyodora、Dictyodora、Diplichnites、Diplichnites、Diplopodichnus、Helminthopsis、Helminthopsis、Laevicyclus、Lockeia、Nereites、Palaeophycus、Palaeophycus、?Phycodes、Planolites、Protovirgularia、Scolicia，主要发育在黑灰色砂岩、泥质粉砂岩和泥质灰岩中，在乐平统毛毛隆组可识别Protovirgularia组合、Dictyodora-Helminthopsis组合和Diplichnites-Palaeophycus组合；下三叠统山尕岭群仅识别Diplopodichnus-Planolites组合；中三叠统古浪堤组可识别Laevicyclus组合与丰富的沉积构造。 将上述剖面发现的遗迹化石作为数据源，运用遗迹网络分析方法，能够充分展示二叠纪–三叠纪遗迹群落的结构化特征，反映出遗迹群落在环境驱动下所发育的遗迹组合特征，例如，在毛毛隆组按照遗迹化石的组分、分布特点和丰富程度可划分出3个遗迹网络组合：Arenicolites-Chondrites-Dictyodora-Lockeia-Palaeophycus-Protovirgularia-Planolites组合（C1，近源浊流区），Arenicolites-Chondrites-Dictyodora-Helminthopsis-Lockeia-Palaeophycus-?Phycodes-Protovirgularia组合（C2，浊流过渡区-浊流远源区），和Helminthopsis-Nereites-Palaeophycus-Protovirgularia-Scolicia组合（C3，远源浊流区）。该遗迹群落由C1演变至C3的过程，揭示了古环境从近源浊流区至远源浊流区的演变历程。由于三叠统遗迹化石数据不佳，仅仅作了较为简单的分析。在下三叠统山尕岭群识别出了Arenicolites-Diplopodichnus-Lockeia-Palaeophycus-Planolites组合，结合相应岩性及沉积相标志，反映了斜坡-盆地的深海沉积环境。在中三叠统古浪堤组可识别出Arenicolites-Laevicyclus-Lockeia-Planolites组合和丰富多样的沉积构造，指示了浊积扇的内扇环境。 此外，Dictyodora通常被认为是分布在奥陶纪–密西西比纪的遗迹属，并在密西西比纪之后，就没有了Dictyodora的报道。而在本研究区乐平统毛毛隆组深海沉积物中发育较为丰富的Dictyodora，可识别D.zimmermanni和D.cf.scotica两种遗迹种，这应该是目前为止发现的最为年轻的Dictyodora，并将Dictyodora的地层范围扩展至晚二叠世。综合进行遗迹学特征、扫描电镜和能谱分析，表明Dictyodora不是造迹者活动过程中形成的呼吸结构，而是造迹者主动填充的结果；古生代Dictyodora并不是很好的深水指相遗迹化石，其起源于早寒武纪的浅海环境，然后迁移至奥陶纪的深海和文洛克纪的边缘海域，最终迁移到石炭纪和二叠纪的深海环境，并且在二叠纪末生物大灭绝事件中消失。 发生在距今约252.28Ma的二叠纪末生物大灭绝事件，导致了陆地和海洋约3/4的物种灭绝，但生物群体对环境恶化的应对策略和海洋生态系统工程仍不确定。因此，在通过实际资料和文献调研的基础上，建立了二叠纪–三叠纪海洋深水环境遗迹化石和生物扰动数据库。依据遗迹化石反映的生物的运动能力、觅食策略、生物与沉积物相互作用的方式、生物改造沉积物的方式，构建出二叠纪–三叠纪之交海洋深水环境生态空间利用和生态系统工程的三维空间模型，结果发现海洋深水环境遗迹多样性、生态空间利用立方体和生态系统工程立方体并未有显著的丢失现象，晚二叠世至中三叠世海洋深水环境生态系统仍处于一个相对稳定的状态。其中，非选择型食沉积物（觅食策略）、自由型（运动能力）、巷道型运输者（生物改造沉积物的方式）和压实作用（生物与沉积物相互作用方式）是二叠纪–三叠纪之交最为常见的海洋深水环境生态工程建造者，代表着生态级次较高的生态工程建造者控制着海洋深水环境生态系统中的资源流动和物理化学环境的变化。
深海相地层;遗迹化石;生态空间;演变特征;深海沉积
河南理工大学
硕士
古生物学与地层学
张立军
2021
中文
Q915.2
2023-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）