贵阳地区下三叠统安顺组中遗迹化石及其古环境意义

摘要

晚二叠纪末的生物大灭绝终结了以表生固着底栖滤食性动物占主导的古生代型海洋生态系统的历史，经过早三叠世初缓慢的环境重建和生物复苏，直到中三叠世一种全新的以活动性底栖、内生和肉食性生物共同繁荣的海洋生态系统才得以完善。各种古生物学和沉积学记录是地质工作者认识这一地史过程的重要线索和证据，其中遗迹化石作为生物活动与沉积环境信息的共同载体，已成为当前研究中生代早期环境变化的一个新热点。本文以贵阳地区早三叠世安顺组中的遗迹化石为研究材料，通过统计、分析各种遗迹学环境指标，对早三叠世晚期的底栖生态系统的复苏与沉积环境进行分析研究。　　研究区早三叠世Induan期的遗迹化石演化模式反映了这一时期海洋底栖生态环境逐渐改善的过程，这一时期建立起来的海洋底栖生态系统较脆弱，受到Induan期末区域环境变化的影响后被迅速破坏。在此后的Olenekian期，底栖造迹生物再次发展，其改造沉积物的能力逐渐增强、生物遗迹的分异度逐渐增大，造迹生物由早期单一多毛类蠕虫向构造复杂的多毛类发展，再到甲壳纲动物在沉积物中开辟更大的生态空间，这一阶段的遗迹化石不仅构造习性更加复杂，而且向着大型化和三维空间发展，结合有孔虫、菊石等实体化石的大量出现，表明在Olenekian晚期研究区已发育较完善的海洋底栖生态系统。研究区Olenekian期末底栖生态系统的完善，标志着诱发生物灭绝事件的环境因素逐渐改善。同时遗迹化石演化表明了早三叠世生物复苏-辐射过程的多期次性，也说明了底栖生态系统的复苏是二叠纪末生物灭绝后生态链中最早的复苏环节，对该地区海洋生态系统以及中三叠世早期“青岩动物群”的复苏具有一定的生态铺垫作用。　　另外，本次研究重点对安顺组中的碳、氧同位素样品进行了分析，以此讨论早三叠世Induan晚期与Olenekian早期的环境变化对底栖生态系统复苏的影响。分析表明，碳同位素在Induan期和Olenekian早期波动频繁，至Olenekian后期，δ13C值整体趋于平稳，反映了早三叠世海洋环境在经历了“恶化-好转-恶化”的频繁变化后，在Olenekian晚期得到了极大的改善并趋于稳定。遗迹化石的发展演化与碳同位素有着良好的对应关系，碳同位素在Induan初期表现为大幅度负漂，之后在Induan中期正漂，表明环境相对Induan初期有了明显改善，造迹生物得以发展，其习性构造经历了从简单到复杂、个体由小到大的变化，显示出了造迹生物改造沉积物的能力逐渐增强，造迹生物觅食效率提高；其后在Olenekian初期碳同位素再度大幅度负漂，之后呈整体上升并趋于稳定的演化趋势，遗迹化石同样经历了丰度减少-增加-丰富的演化模式，并且呈二维-三维的发展趋势。造迹生物与碳同位素的演化趋势反映了诱发生物灭绝事件的环境因素逐步改善的过程，同时也反映了底栖造迹群落对海洋底部生态环境具有改造作用。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景

1.2 选题依据及目的

1.3 国内外研究现状

1.4 技术路线与主要成果

2 区域地质背景

2.1 自然地理概况

2.2 区域构造地质概况

2.3 地质发展简史

2.4 地层层序

3 研究剖面的碳、氧同位素特征及其地质意义

3.1 碳、氧同位素组成的影响因素

3.2 样品采集、处理及测试结果

3.3 碳酸盐岩碳、氧同位素组成及其古生态意义

3.4 早三叠世碳同位素曲线的解释与讨论

4 遗迹化石发育特征及沉积环境讨论

4.1 地层剖面与遗迹化石

4.2 遗迹化石发育特征

4.3 沉积环境演化

4.4 遗迹化石的古生态意义

4.5 奥伦尼克期遗迹化石的全球对比

5 讨论

5.1 早三叠世古海洋环境

5.2 早三叠世底栖生态系统的复苏

6 结论和认识

6.1 主要结论

6.2 待解决的问题

6.3 展望

致谢

参考文献