黔北上奥陶统宝塔组头足类的聚爆深度分析及其地质学意义

摘要

上奥陶统宝塔组是扬子板块分布广泛的标志性地层单元,因富含类型多样的头足类化石及发育特殊的网纹状构造而闻名。目前,有关宝塔组沉积时期水体深度的分析都是基于沉积学和古生物学特征的定性推测,而且争议较大。笔者等在黔北尧龙山地区宝塔组采集到大量原域埋藏的头足类化石,根据它们的隔壁强度系数(Septal Strength Index,SSI)与聚爆深度的耦合关系,首次对这些头足类生活时的古海水深度进行定量化分析。通过选取符合SSI分析条件的16块Sinoceras和12块Michelinoceras标本,系统分析了SSI分别与外部特征和内部构造的相关性。结果显示,SSI随壳体长度及隔壁间距的增大而增加,随顶角角度的增加而减小,但与内部构造单一参数的相关性不大,可能受到多个内部构造参数的共同制约。定量化分析结果显示,尧龙山地区宝塔组中共埋出现的Sinoceras和Michelinoceras的SSI分别为5.564~10.829和11.432~19.532,对应的生态深度大约分别为128~169 m和228~280 m,表明两属头足动物生活时可能已经出现明显的生态分层现象,古生物地理区系也出现一定的差异。不过,两个属内部不同种的生态深度没有明显差别。头足类的生态深度分析结果表明,研究区宝塔组沉积时期的水体深度可能大于280 m,远比前人分析的结果深得多。