發(fā)布時(shí)間：2020-07-06 12:09

【摘要】：二疊-三疊紀(jì)(P-T)之交發(fā)生了顯生宙以來最大的一次地球生物滅絕事件。大災(zāi)難之后,大約經(jīng)歷近1000萬年才完成復(fù)蘇,生態(tài)系統(tǒng)從底層至頂層逐步重建,產(chǎn)生了古生代型生態(tài)系結(jié)構(gòu)向中生代型生態(tài)系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。為了揭示大絕滅之后生物準(zhǔn)確的復(fù)蘇時(shí)間和速率,控制早三疊世地層的高分辨率時(shí)間尺度顯得尤為重要。在P-T之交集群滅絕事件中,牙形石沒有發(fā)生科級(jí)和屬級(jí)的滅絕事件,使得其在二疊-三疊系地層界線的研究中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。高精度的牙形石生物地層研究及其化石帶的建立能夠給古生代-中生代大滅絕事件及其后生物的復(fù)蘇過程提供精確的時(shí)間框架,為實(shí)現(xiàn)在不同的海洋沉積環(huán)境之間進(jìn)行地層的劃分和對(duì)比發(fā)揮重要作用。我國(guó)華南地區(qū)廣泛分布出露完好的下三疊統(tǒng)海相碳酸鹽巖剖面。這些剖面具有清晰的地質(zhì)記錄以及豐富的生物化石材料,因此華南地區(qū)成為進(jìn)行詳細(xì)的生物地層學(xué)和年代地層學(xué)研究的理想地區(qū)。然而,與下?lián)P子和上揚(yáng)子區(qū)相比,中揚(yáng)子區(qū)的鄂西地區(qū)尚缺少系統(tǒng)的早三疊世牙形石生物地層研究。P-T之交鄂西建始、甘溪剖面古地理處于揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地北緣斜坡上,而瑞坪剖面則位于揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地上,這些剖面具有保存完整的連續(xù)海相沉積地層系列,是研究P-T界線至早三疊世牙形石生物地層以及沉積環(huán)境的理想剖面。克什米爾Guryul Ravine剖面在P-T之交位于岡瓦納北緣,新特提斯洋的南側(cè),擁有與華南不同的古地理沉積環(huán)境,曾是二疊-三疊系界線GSSP候選剖面之一,被視為研究全球二疊-三疊系界線(PTB)最理想的剖面。上世紀(jì)七、八十年代該剖面的早三疊世牙形石生物地層已有較多報(bào)道。然而,由于受自然地理環(huán)境以及不穩(wěn)定的政治環(huán)境因素的影響,近三十年該剖面的牙形石生物地層研究工作受阻甚至一度停止,而煤山GSSP剖面已成為PTB研究的經(jīng)典剖面并取得了一系列重要的研究成果。為豐富下三疊統(tǒng)牙形石資料,提高鄂西地區(qū)與克什米爾地區(qū)早三疊世牙形石生物地層劃分對(duì)比精度,并提供精確的時(shí)間格架。本論文選擇鄂西地區(qū)建始、甘溪和瑞坪剖面以及位于岡瓦納北緣的克什米爾Guryul Ravine剖面進(jìn)行系統(tǒng)的早三疊世牙形石生物地層研究。在研究剖面建立了高精度牙形石生物地層序列,同時(shí)探討研究剖面二疊-三疊系界線和印度階-奧倫尼克階界線的劃分,進(jìn)而與煤山剖面和全球印度階-奧倫尼克階GSSP候選剖面——安徽巢湖、印度Spiti剖面等進(jìn)行廣泛對(duì)比。研究區(qū)早三疊世牙形石生物地層研究成果主要如下:1.在鄂西地區(qū)建立了完善的高精度早三疊世牙形石生物地層序列。首次在研究剖面建立的關(guān)鍵牙形石帶包括:1)Hindeodus parvus帶,2)Isarcicella staeschei帶,3)Hindeodus postparvus帶,4)Hindeodus sosioensis帶,5)Clarkina planata帶,6)Neoclarkina aff.discreta帶,7)Neospathodus dieneri帶,和8)Novispathodus waageni帶。其中,在建始剖面上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興階還建立了:Clarkina yini帶,Clarkina meishanensis帶,和Hindeodus changxingensis帶;在瑞坪剖面P-T之交建立的4個(gè)牙形石帶,填補(bǔ)了瑞坪剖面該時(shí)期牙形石生物地層研究的空白。同時(shí),在建始和甘溪剖面下三疊統(tǒng)中識(shí)別出豐富的Neospathodus dieneri分子的三種形態(tài)模式,并根據(jù)其不同的地層延限,首次在該剖面建立的Neospathodus dieneri帶中清晰地分離出Ns.dieneri Morphotype 1亞帶,Ns.dieneri Morphotype 2亞帶和Ns.dieneri Morphotype 3亞帶,有效提高了地層劃分對(duì)比精度。2.首次在鄂西建始剖面根據(jù)牙形石Hindeodus parvus分子的首現(xiàn)位置將該剖面二疊-三疊系界線精確標(biāo)定在136-2層。同時(shí),在甘溪剖面亦首次識(shí)別出P-T之交的代表性分子Hindeodus parvus和Isarcicella staeschei,對(duì)探討甘溪剖面二疊-三疊系界線的劃分具有重要意義。而在瑞平剖面P-T之交微生物巖中識(shí)別出的Hindeodus parvus和Isarcicella lobata分子對(duì)探討微生物巖的時(shí)代亦具有重要意義。3.在建始剖面首次識(shí)別出豐富的牙形石Novispathodus waageni的亞種Novispathodus waageni eowaageni分子,并根據(jù)Nv.waageni eowaageni的首現(xiàn)位置將印度階-奧倫尼克階界線精確標(biāo)定于225層+40 cm處。目前,在甘溪剖面尚未識(shí)別出Nv.waageni eowaageni,暫時(shí)根據(jù)Nv.waageni首現(xiàn)位置將印度階-奧倫尼克階界線劃在甘溪剖面第64層,距離大冶組底152.34 m的位置。4.本研究在克什米爾Guryul Ravine剖面上二疊統(tǒng)頂部至下三疊統(tǒng)自下而上建立了7個(gè)牙形石帶分別為:Hindeodus parvus帶,Isarcicella staeschei帶,Neoclarkina krystyni帶,Neospathodus dieneri帶和Novispathodus waageni帶,Novispathodus pingdingshanensis帶,Triassospathodus homeri帶。根據(jù)牙形石Hindeodus parvus首現(xiàn)位置將二疊-三疊系劃在E2段52層中部位置,距離E2底部80 cm處,是該剖面已報(bào)道的Hindeodus parvus首現(xiàn)的最低位置。同時(shí)在該剖面識(shí)別出了可作為斯密斯—斯帕斯階界線劃分標(biāo)志的牙形石Novispathodus pingdingshanensis分子。5.本研究根據(jù)建始剖面獲得的牙形石材料,分別探討了Novispathodus waageni eowaageni以及Eurygnathodus costatus可能的個(gè)體發(fā)生及演化過程。建始剖面識(shí)別出的Nv.waageni eowaageni分子極大地豐富了已見報(bào)道的Nv.waageni eowaageni化石材料,為開展IOB牙形石的分異演化研究提供了重要的化石材料;是對(duì)巢湖剖面報(bào)道的Nv.waageni eowaageni的豐富和補(bǔ)充,同時(shí)也成為Nv.waageni eowaageni廣泛分布的佐證。為國(guó)際印度階-奧倫尼克階界線研究提供新的化石支持材料的同時(shí),也為巢湖剖面爭(zhēng)取確定為全球印度階-奧倫尼克階界線GSSP剖面做出新的貢獻(xiàn)。此外,根據(jù)在建始剖面IOB層位別出的豐富Eurygnathodus costatus分子,提出和描述了其可能經(jīng)歷的A、B、C、D 4個(gè)個(gè)體發(fā)生及演化階段的特征,以及其可作為定義IOB輔助標(biāo)志的重要地層意義,是印度階-奧倫尼克階界線研究以及該時(shí)期牙形石的分異演化研究的新成果。6.通過本研究,對(duì)鄂西和克什米爾地區(qū)早三疊世牙形石生物地層牙形石組合面貌獲得了總體認(rèn)識(shí)。研究剖面所建立的牙形石生物地層序列可與煤山全球二疊-三疊系層型剖面(GSSP)和下三疊統(tǒng)經(jīng)典剖面——安徽巢湖剖面以及印度Spiti剖面等能進(jìn)行全球廣泛的對(duì)比,有效地提高研究區(qū)早三疊世地層劃分對(duì)比精度。為研究該時(shí)期牙形石的分異、演化研究提供良好素材,在豐富華南以及克什米爾下三疊統(tǒng)牙形石化石資料的同時(shí)為P/T重大地質(zhì)突變期生物與環(huán)境協(xié)同演化提供精確的時(shí)間格架。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：Q915
【圖文】：

邊及奇羊壩橋下游約500 m河岸邊。甘溪剖面地處甘溪鄉(xiāng)，距離恩施市約20km，位于恩施-宜恩的209國(guó)道1969里程碑的位置。瑞坪剖面位于利川市南約10 km的瑞坪村縣道S248路邊（圖2-1）。Guryul Ravine剖面位于克什米爾Srinagar東15 km的Khunamuh村（圖2-2）。圖2-1 鄂西研究剖面交通位置圖

圖2-2 克什米爾Guryul Ravine剖面交通位置圖（據(jù)Brosse et al., 2017修改）2.2 古地理概況P-T之交鄂西地區(qū)的研究剖面位于我國(guó)華南揚(yáng)子區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地北部邊緣(馮增昭等, 1997; Lyu et al., 2017;圖2-3)。圖2-3早三疊世華南古地理圖（據(jù)馮增昭等, 1997; Lyu et al., 2017）

2.2 古地理概況P-T之交鄂西地區(qū)的研究剖面位于我國(guó)華南揚(yáng)子區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地北部邊緣(馮增昭等, 1997; Lyu et al., 2017;圖2-3)。圖2-3早三疊世華南古地理圖（據(jù)馮增昭等, 1997; Lyu et al., 2017）

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