【摘要】：在埃迪卡拉紀晚期,遺跡化石開始大量出現(xiàn)預示著動物活動能力的增強,同時也為寒武紀生命大爆發(fā)研究提供了重要的信息。隨著研究程度的深入,特別是埋藏學研究的開展,一系列原本被解釋成“遺跡”的化石被重新厘定為實體化石或疑難化石。Shaanxilithes ningqiangensis是一類產(chǎn)自晚埃迪卡拉世地層中的疑難化石,整體呈條帶狀,表面具有一系列密集的橫紋,化石寬度范圍在0.3-14mm,最大長度可達18cm以上。Shaanxilithes最早報道于陜西寧強地區(qū)晚埃迪卡拉世燈影組高家山段。自此,該化石在我國的主要大地構(gòu)造單元,包括揚子板塊、華北克拉通和柴達木板塊的晚埃迪卡拉世地層中相繼被發(fā)現(xiàn)和報道。近年來,Shaanxilithes又在印度、納米比亞和西伯利亞地區(qū)的晚埃迪卡拉世地層中被發(fā)現(xiàn),進一步擴大了該化石的古地理分布范圍。盡管關(guān)于Shaanxilithes的形態(tài)復原和親緣關(guān)系尚存在較大爭議,然而該化石廣泛的分布和較短的延限,使其具備極大潛力成為國際上晚埃迪卡拉世地層進一步劃分和對比的標準化石。Shaanxilithes通常呈條帶狀壓扁保存于碎屑巖中,其三維形態(tài)復原存在較大困難,同時也造成了該化石的分類位置長期以來存在較大爭議。曾被解釋為:須腕動物皺節(jié)蟲類、沉積構(gòu)造、遺跡化石、鈣化的藻類碎片以及分類位置不明的后生動物實體化石。同時,在世界范圍內(nèi),Shaanxilithes通常與一系列與之形態(tài)相似條帶狀“遺跡化石”或“疑難化石”保存在同一巖石層面,大體可分為Shaanxilithes ningqiangensis-type,Helanoichnus-type,Shaanxilithes erodus-type,Palaeopascichnus-type四種形態(tài)。近年來的研究成果均傾向于將上述條帶狀化石解釋成Shaanxilithes ningqiangensis的同物異名,但尚無可靠的化石證據(jù)進行說明。本文研究的化石材料來自7個不同地區(qū),分別為寧夏賀蘭山地區(qū),河南魯山地區(qū),陜西洛南、隴縣和寧強地區(qū),青海全吉山地區(qū)以及云南晉寧地區(qū)。大量的化石形態(tài)學信息傾向于將Shaanxilithes的三維形態(tài)復原為“管中管”結(jié)構(gòu),即化石由一系列套杯結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)管和具褶皺的薄膜狀外管共同組成,而并非前人認為的條帶狀遺跡化石。同時,新的化石形態(tài)學信息顯示,上述四種保存形態(tài)可以共存于同一化石標本的不同部位,更為直觀的形態(tài)學證據(jù)也進一步證實了前人的推測。此外,大量的化石形態(tài)學統(tǒng)計數(shù)據(jù)也支持這一觀點,即上述條帶狀化石的形態(tài)差別實為埋藏差異的結(jié)果。基于形態(tài)學復原,本文傾向于將Shaanxilithes與現(xiàn)生深海巨型管狀蠕蟲進行對比,并將Shaanxilithes分類位置歸為環(huán)節(jié)動物門多毛綱。綜合形態(tài)學、巖相學和統(tǒng)計學多方面證據(jù),本文對Shaanxilithes的古生態(tài)學進行推測,認為其管體始端可能固著于泥質(zhì)或砂質(zhì)基底中營底棲生活。“生物管體”的出現(xiàn)可能源自動物的自我保護,也預示著捕食者的出現(xiàn)和早期生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建過程。Shaanxilithes作為最早的非礦化“管狀”生物代表,無疑在早期生命演化史上具有里程碑式的意義。更為重要的是,本文關(guān)于Shaanxilithes的三維形態(tài)復原,構(gòu)建了該化石與埃迪卡拉紀最為重要的礦化骨骼生物Cloudina之間的親緣演化關(guān)系。生物“管殼”從非礦化的Shaanxilithes演化到礦化的Cloudina這一過程,也預示著生存壓力的加劇和捕食者捕食能力的加強,這些都為礦化骨骼的起源提供了更多的思路和參考,而生物界的“軍備競賽”可能是寒武紀生命大爆發(fā)的誘因之一。埃迪卡拉紀生物群的化石埋藏學存在特殊性,研究意義重大。此次關(guān)于Shaanxilithes化石埋藏學研究結(jié)果顯示,自生粘土礦物在化石最初的保存過程中起到了至關(guān)重要的作用,而在后期的成巖過程以及風化過程中,粘土礦物又經(jīng)歷了一系列的轉(zhuǎn)化。此次研究中,華北克拉通西南緣東坡組中的Shaanxilithes化石屬首次發(fā)現(xiàn)報道,進一步擴大了該化石的古地理分布范圍,同時也為時代歸屬存在爭議的東坡組以及整合其下的新元古代冰磧巖羅圈組提供了可靠的生物地層學依據(jù)。值得注意的是,Shaanxilithes在華北克拉通西緣-西南緣和柴達木板塊北緣的產(chǎn)出層位,通常與整合其下的新元古代冰磧巖以及平行不整合其上的寒武紀第三階-第四階磷塊巖如影隨形。特別需要指出的是,在我國北方地區(qū)諸多大地構(gòu)造單元,包括華北克拉通北緣、阿拉善地塊、星星峽-旱山地塊存在著相似的地層沉積序列。以此為線索,本文對上述大地構(gòu)造單元可能存在Shaanxilithes的潛力地區(qū)進行評估。
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q915.2
【圖文】：

第二章 地質(zhì)背景及剖面記錄李海峰等，2011；蔡雄飛等，2013）。在《寧夏蘇峪口幅 1:50000 區(qū)域地中也曾提及，根據(jù)該地區(qū)廣泛發(fā)育的輝綠巖侵入體的時代特征，在新元古大地構(gòu)造背景處于拉伸環(huán)境，極易形成陡峭地形，這也為重力流的形成提

16圖 2.2 寧夏賀蘭山地區(qū)野外實景圖A.蘇峪口剖面出露的寒武紀蘇峪口組、埃迪卡拉紀兔兒坑組和正目觀組；B.蘇峪口剖面埃迪卡拉紀正目觀組與薊縣紀王全口界限；C.配件廠剖面王全口組中的疊層石化石；D.蘇峪口剖面正目觀組底部的冰磧礫巖，塊狀結(jié)構(gòu)，混雜堆積； E.兔兒坑剖面中正目觀組上部冰墜石構(gòu)造，紋層明顯，礫石含量變少，箭頭指向放大鏡作為比例尺，直徑約為 1.5 厘米

18圖 2.3 賀蘭山地區(qū)埃迪卡拉-寒武紀剖面綜合柱狀圖對比（說明：剖面位置詳見圖 2.1 標注）（一）賀蘭山蘇峪口（五道趟）剖面上覆地層：寒武紀滄浪鋪期蘇峪口組（Stage 3-4） 土黃色中-厚層含磷礫砂巖------------------------平行不整合----------------------晚埃迪卡拉世兔兒坑組 93.3m6.灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)板巖，產(chǎn)化石 Shaanxilithes ningqiangensis。 29.0m5.灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)板巖夾泥質(zhì)板巖，韻律層發(fā)育。 30.5m

【參考文獻】

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本文編號：2764132