贵州威宁小河边剖面早三叠世...克期双壳类化石及其指示意义_黄云飞.pdf

收稿日期 基金项目国家自然科学基金项目“华南二叠纪三叠纪之交不同相区双壳类小型化研究”（）。第一作者黄云飞（），男，博士，副教授，现主要从事生物灭绝与复苏方面的研究工作，。黄云飞 贵州威宁小河边剖面早三叠世奥伦尼克期双壳类化石及其指示意义 长江大学学报（自然科学版），（）：（），（）：贵州威宁小河边剖面早三叠世奥伦尼克期双壳类化石及其指示意义黄云飞长江大学地球科学学院，湖北 武汉 摘要二叠纪三叠纪之交生物大灭绝后，双壳类演化较为迅速，以 和 的繁盛为特征。双壳类在经历了漫长的残存复苏期后，直到中三叠世安尼期才完全复苏。近年的研究指示，双壳类在早三叠世晚期已经进入快速复苏的阶段，然而华南地区早三叠世晚期的双壳类化石报道较少，限制了对双壳类复苏过程的理解和认识。本研究从贵州威宁小河边剖面永宁镇组底部采集到 多枚双壳类化石，经鉴定共属种，包括 ，和 等，其中以 ，和 数量较多，可归纳为 带，其时代为早三叠世奥伦尼克期 亚期，可以作为双壳类在早三叠世晚期快速复苏的例证。关键词早三叠世；双壳类；奥伦尼克期；生物复苏；威宁 中图分类号 文献标志码 文章编号 （），：，：；长江大学学报（自然科学版）年 第 卷 第期 （），DOI:10.16772/ki.1673-1409.20220920.005二叠纪三叠纪之交的生物大灭绝使得海洋底栖生态系由腕足类占优势，转变为以双壳类、腹足类等软体动物占主导。对这一重大地质历史转折期的双壳类的灭绝和复苏研究也备受关注。当前的研究表明，双壳类在这次大灭绝中遭受了中等程度的灭绝，但是并未显示出生活环境和生活方式上的选择性灭绝。双壳类的分异度在整个早三叠世较低，其完全复苏推迟到了中三叠世安尼期晚期，可能与早三叠世波动的高压环境条件（海水高温、海洋缺氧等）有关，。对早三叠世双壳类面貌的完整揭露可以深入探讨双壳类的迟缓过程及原因机制。近年的研究表明，双壳类在早三叠世奥伦尼克期已经进入了一个较快的复苏阶段，分异度得到显著提高。例如，巴基斯坦 和 地区奥伦尼克期的双壳类包含 属 种，美国犹他州奥伦尼克期的双壳类则包括 属 种，意大利奥伦尼克期双壳类仅有属 种。另外，在缺少牙形石和菊石的浅海碎屑岩相区往往含有丰富的双壳类化石，因此其常常被用来进行地层的划分和对比。华南地区的统计数据表明，双壳类的分异度在奥伦尼克期也有相应的增长，但是并未在具体剖面中找到实例。华南地区早三叠世的双壳类以克氏蛤（）和正海扇（）的繁盛为特征，在正海扇繁盛的层位之上，则鲜有双壳类化石的报道。李金华和丁保良 报道了安徽奥伦尼克期的 和 两个新属；吴发明 报道了福建西部的双壳类新材料，在溪尾组采集到了 ，和 等种。但是，总体而言，华南地区奥伦尼克期的双壳类研究程度较低，限制了对双壳类生物地层格架的建立以及对双壳类复苏过程的探讨。本次研究对象为黔西滇东地区下三叠统采集的双壳类化石，有助于该地区生物地层的划分与对比，补充华南双壳类快速复苏阶段的例证。地质背景及剖面描述黔西滇东地区位于康滇古陆的东侧，是陆相和海陆过渡相二叠系三叠系界线地层研究程度最高的地区之一，近些年来得到了广泛的关注。前人在二叠纪三叠纪之交植物的演化 、生物地层对比，、有机碳同位素 等方面取得了较大的进展。图贵州威宁小河边剖面地理位置图 研究剖面位于贵州省威宁县哈喇河乡小河边村附近（见图），出露完整的上二叠统至中 三叠 统 地层，自下而上出露宣威组、卡以头组、东川组、永宁镇组和关岭组地层（见图），其中二叠系三叠系界线和下三叠统发育齐全，是研究陆相二叠系三叠系界线的良好剖面。宣威组主体为黄绿色泥质粉砂岩、粉砂岩，夹煤层，含植物化石 ，等；卡 以头组下部以灰绿色黄绿色薄层泥质粉砂岩和粉砂岩为主，夹极薄层黏土层，上部以土黄色薄层粉砂岩和粉砂岩为主，偶夹紫红色泥质粉砂 岩，含 植 物 化 石 ，等和叶肢 介 化 石 ，等，植物化石面貌指示潮湿的气候条件 ；东川组以紫红色粗砂岩、细砂岩为主，发育板状交错层理、槽状交错层理、波痕、泥裂等；永宁镇组下部为紫红色粗砂岩、粉砂岩，上部为灰白色中至长江大学学报（自然科学版）年月厚层灰岩、含角砾灰岩等，角砾大小不一，磨圆一般；中三叠统关岭组底部为杂色细砂岩、粗砂岩等。图贵州威宁小河边剖面地层柱状图和双壳类化石分布图 实测剖面地层描述如表所示。第 卷 第期黄云飞：贵州威宁小河边剖面早三叠世奥伦尼克期双壳类化石及其指示意义表贵州威宁小河边实测剖面地层描述 地层描述厚度备注中三叠统关岭组（）灰白色厚层细晶灰岩、紫红色至灰绿色薄层粉砂岩与紫红色厚层细砂岩互层 未到顶 紫红色薄层细砂岩与紫红至灰绿色中层中粗粒砂岩互层 下三叠统永宁镇组（）灰白色中层钙质粉砂岩、灰白色中层泥质灰岩。砂岩层面发育波痕，泥灰岩表面发育水平管状遗迹化石 总厚度 灰白色中厚层细晶灰岩夹中层粗粒含砾灰岩，发育平行层面的管状遗迹化石 灰白色厚层细晶灰岩夹薄层中粗晶含砾灰岩，顶部为紫红色薄层细中粒钙质砂岩 灰白色厚层细晶灰岩夹薄层中粗晶含砾灰岩（砾石大小不一，磨圆一般），上部夹层紫红色薄层中层粉砂岩。灰岩层面发育大量的遗迹化石 下部为灰白色薄中层灰岩与紫红色薄层细粒砂岩互层；中部为厚度大于 的紫红色灰绿色厚层状中粗粒砂岩；上部为紫红色青灰色含钙质薄层砂岩，含较多的方解石充填物，层面见管状遗迹化石 灰白色薄中层灰岩与紫红色薄层细粒砂岩互层，构成 多个旋回 灰绿色厚层中粗粒砂岩、灰白色中层中粗粒灰岩、紫红色薄层粉砂岩互层 紫红色厚层中粗粒砂岩与紫红色薄层细粒砂岩互层，平行层理发育 底部为紫红色薄层粉砂岩，中部为紫红色厚层中粗粒砂岩，中上部被覆盖，上部为紫红色薄层粉砂岩 下部为紫红色厚层状中粗粒砂岩，厚度大于，见球形风化现象；之上为紫红色厚层中粗粒砂岩与紫红色薄层粉砂岩互层（约 厚），再之上被覆盖 底为一层厚约 的灰白色厚层状中粗粒含生屑砂岩，之上为紫红色薄层泥岩；之上地层多被覆盖，仅见零星露头，为紫红色薄层泥岩夹少量灰白色、紫红色中厚层粗粒砂岩；顶部为紫红色厚层粗砂岩与紫红色薄层粉砂岩、泥岩互层 紫红色薄中层中粗粒砂岩与紫红色薄层粉砂岩互层，层厚比例为，砂岩层面发育波痕。产双壳类化石 ，等 底部为 厚的紫红色中层状中粗粒砂岩，之上为紫红色薄层粉砂岩、细砂岩夹数层 厚的紫红色中层中粒砂岩。产双壳类 化 石 ，等 该层由若干个旋回组成，每个旋回的底部紫红色厚层中粗粒石英岩屑砂岩，之上为紫红色薄层状中粗粒砂岩与薄层粉砂岩互层，单层厚小于 。产双壳类化石 ，等 底部为紫红色厚层状中粗粒砂岩，单层厚 ，发育平行层理和交错层理，厚 ；中部覆盖；中上部为紫红色厚层中粗粒砂岩，发育波痕和平行层理；上部为紫红色薄层状粉砂岩细砂岩与紫红色中层粗砂岩互层，构成近 个旋回，层面发育波痕，顶部发育层灰白色中层细粒砂质灰岩 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，底部见球形风化现象，上部发育波痕，波痕面见横向管状遗迹 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，交错层理发育 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，交错层理发育 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回 暗紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细中粒砂岩互层，构成 个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。厚层粗砂岩中交错层理发育，含大量泥质、粉砂质砾屑，砾屑大小不一，分选磨圆不好，具定向性，长轴平行于层面 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。交错层理发育，含大量砾屑 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。平行层理、交错层理发育，含大量砾屑 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。平行层理、交错层理发育，含大量砾屑 长江大学学报（自然科学版）年月（续表）地层描述厚度备注下三叠统东川组（）紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。平行层理、交错层理发育 总厚度 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。平行层理、交错层理发育 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。交错层理发育，含大量砾屑，该层发育多种类型的波痕 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回。平行层理、交错层理发育，含大量砾屑 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成 个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成个旋回 紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成个旋回 底为 厚的黄绿色灰绿色中层中粗粒砂岩；之上为紫红色中厚层中粗粒砂岩与薄层细砂岩互层，构成个旋回 下三叠统卡以头组（）灰绿色、紫红色中厚层细砂岩与薄层粉砂岩互层，构成个旋回 总厚度 底为 厚的灰绿色薄层粉砂岩，之上为灰绿色、黄绿色中厚层粉砂岩与薄层细砂岩互层，构成个旋回，底部发育一层 厚的黏土岩 （）下部为厚约 的灰绿色薄层粉砂岩，再之上为黄绿色薄层粉砂岩 上二叠统宣威组（）（）底为 厚的灰绿色薄层细中粒砂岩，之上为 厚的土黄色黄绿色薄层粉砂岩，再之上为 厚的浅黄绿色薄层泥质粉砂岩（中间夹一层厚约 的黏土层，向两侧尖灭），之上为 厚的灰绿色薄层粉砂岩；之上为 厚的土黄色中层状中粒砂岩，之上为 厚的浅灰绿色薄层粉砂岩，顶部为一层厚约 的煤层 未见底灰绿色中厚层中粒砂岩与黄绿色薄层页岩互层，构成两个旋回。由下到上依次为：厚的灰绿色中厚层中粒砂岩、厚的黄绿色薄层页岩、厚的煤层、厚的黄绿色薄层页岩、厚的灰绿色中砂岩和 厚的黄绿色薄层页岩 下部为灰绿色薄中层中粒杂砂岩，厚 ；中部为黄绿色薄层泥岩；上部为灰绿色薄层中层细砂岩，厚 ；顶为 厚的灰绿色薄层泥质粉砂岩 威宁小河边早三叠世双壳类面貌野外逐层采集双壳类化石，每层化石数量至少 枚，化石采集数量以未出现新的属种为止。但是化石仅产于下三叠统永宁镇组底部，即第 层至 层，共得到 余块化石标本，经鉴定得到属种，分别是 ，和 （见图）。其中以 和 在丰度上最占优势，分别占 和，也有较多的数量（）。该组合最典型的特征是 的产出，故将其归纳为 带。从生活方式上来说，和 是表栖固着分子，是表栖活动分子，和 是内栖浅掘穴分子。总体分析，表栖固着分子占 ，表栖活动分子占，而内栖浅掘穴分子占 ，内栖外栖分子比为 。第 卷 第期黄云飞：贵州威宁小河边剖面早三叠世奥伦尼克期双壳类化石及其指示意义注：（）（）；（）；（）（）；（）（）；（）（）（）；（）（）（）；（）（）；（）（）；（）（）。注：各分图比例尺均为。图贵州威宁小河边剖面双壳类化石 威宁小河边早三叠世双壳类的地层意义从生物地层角度来看，早三叠世早期以 和 的繁盛为特征，具有全球性分布特征，在华南、意大利、克什米尔等地均建立了双壳类生物地层格架，。意大利北部地区开展了高精度的早三叠世双壳类生物地层工作，建立了 ，等生物带，；克什米尔地区自晚二叠世至早 三 叠 世 自 下 而 上 建 立 了 ，和 等个双壳类带；殷鸿福对华南地区二叠纪三叠纪之交的双壳类生物地层进行了总结，建立了 ，长江大学学报（自然科学版）年月 ，等生物带。在 繁盛之后的层位，双壳类生物带出现地区性分异，克什米尔地区出现 带和 带，华南地区出现 分子，而阿尔卑斯地区则以正海扇的持续繁盛为特征，建立了 和 两个带。此外，安徽贵池和巢湖报道有早三叠世奥伦尼克期的 和 等。本次研究中，小河边剖面第 层归纳为的 带，可以与阿尔卑斯地区的 带和 带，相对比，也可以与福建西部的 组合带 的上部相对比（见表），时代上应该属于早三叠世奥伦尼克期 亚期。表贵州小河边剖面和克什米尔、阿尔卑斯、华南等地区的双壳类生物带对比表 ，结语贵州威宁小河边剖面出露完整的上二叠统至中三叠统地层，下三叠统永宁镇组底部开始出现海泛层，含海相双壳类化石，经鉴定得到双壳类化石属种，以 ，和 数量最多，归纳为 带，指示为早三叠世奥伦尼克期 亚期。参考