腕足動(dòng)物的生活習(xí)性及地質(zhì)意義

張世家 蔣洪亮

（重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中國 重慶 400037）

1 腕足動(dòng)物名稱的由來

腕足動(dòng)物是一類海生底棲，單體群生的無脊椎動(dòng)物。每個(gè)單體具有兩瓣鈣質(zhì)或幾丁磷灰質(zhì)的外殼。兩殼后緣鉸合，前緣自由啟閉，軟體位于兩殼之中，其外形與常見的河蚌十分相似。但是，腕足動(dòng)物具有特殊的軟體構(gòu)造——肉莖和卷曲腕。卷曲腕是腕足動(dòng)物的一種捕食和呼吸器官，最初研究者誤認(rèn)為是運(yùn)動(dòng)器官，運(yùn)動(dòng)器官一般被稱為足，故取名腕足，因而將這類動(dòng)物稱為腕足動(dòng)物。在古生物系統(tǒng)分類中，腕足動(dòng)物是古動(dòng)物界中的一個(gè)門。

腕足動(dòng)物的大小相差很大，小者長(zhǎng)寬僅1mm，最大者長(zhǎng)約250mm，寬達(dá)380mm，但絕大多數(shù)的長(zhǎng)寬約在50mm左右。

2 腕足動(dòng)物的生活習(xí)性

腕足動(dòng)物為雌雄異體，精卵排出體外，在海水中受精形成幼蟲。幼蟲經(jīng)數(shù)天至兩周的浮游生活后，沉落海底開始分泌兩瓣外殼，從此在海底終生以固著的方式生活。腕足動(dòng)物絕大多數(shù)生活在水深20～50m的海底，少數(shù)生活在潮汐帶，還有極少數(shù)生活在5500m的深海底。腕足動(dòng)物喜歡生活在溫暖、清澈的海水中，在混濁海水或純淤泥質(zhì)海底不宜生存。所以，腕足動(dòng)物化石在灰?guī)r、泥灰?guī)r中數(shù)量最多，保存較好；而在同時(shí)代的泥巖、頁巖中數(shù)量很少，保存較差。

由于腕足動(dòng)物完全生活在海里，故腕足動(dòng)物是一種很好的指相化石，如果在巖層中找到它，就知道該巖層是在海洋中形成的。由于腕足動(dòng)物化石數(shù)量眾多，分布廣泛，在地層剖面中常顯示出清楚的演化系列，所以它又是確定地質(zhì)時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)化石。如果在巖層中找到蕉葉貝（Leptodus）化石，就知道該巖層是在二億三千萬年前的二疊紀(jì)形成的。總之，腕足動(dòng)物化石在確定地質(zhì)年代，恢復(fù)沉積環(huán)境，尋找沉積礦產(chǎn)，分析地層剖面的沉積史等方面，均起著十分重要的作用。

3 腕足動(dòng)物的興衰史

腕足動(dòng)物從寒武紀(jì)初出現(xiàn)，至今還有少量代表生存。在腕足動(dòng)物漫長(zhǎng)的生活史中，寒武紀(jì)是腕足動(dòng)物發(fā)展的初期，該期的腕足動(dòng)物個(gè)體小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，以無鉸綱為主。在已記載的130多個(gè)化石屬中，近100個(gè)是無鉸綱的代表。奧陶紀(jì)至二疊紀(jì)是腕足動(dòng)物的繁盛期，該期的腕足動(dòng)物個(gè)體普遍較大，構(gòu)造復(fù)雜、數(shù)量眾多，以有鉸綱為主。至今已記載的化石，奧陶紀(jì)有570多屬，志留紀(jì)有400多屬，泥盆紀(jì)有1000余屬，石炭紀(jì)和二疊紀(jì)共有1000個(gè)屬左右。二疊紀(jì)末腕足動(dòng)物大量絕滅。中生代和新生代是腕足動(dòng)物的衰落期。早三疊世的腕足動(dòng)物化石很少，中、晚三疊世有所增加。三疊紀(jì)已記載的化石有200多個(gè)屬，侏羅紀(jì)有280多個(gè)屬，白堊紀(jì)減少到120多個(gè)屬。新生代繼續(xù)減少，現(xiàn)今生存的74屬300多種，也正向著衰亡的方向發(fā)展（圖2）。

4 腕足動(dòng)物的地質(zhì)意義

4.1 腕足動(dòng)物化石是尋找礦產(chǎn)的重要依據(jù)

腕足動(dòng)物化石在尋找沉積礦產(chǎn)方面的應(yīng)用越來越廣泛，因?yàn)橛行┑V產(chǎn)直接和腕足動(dòng)物化石有關(guān)，如石油、天然是某些腕足動(dòng)物的遺體沉積、分解轉(zhuǎn)變而成；磷礦、石灰?guī)r的部分成因和腕足動(dòng)物的外殼以及骨骼有關(guān)。還可以通過腕足動(dòng)物化石資料來確定沉積環(huán)境，從而指導(dǎo)找礦。這是因?yàn)樵S多礦產(chǎn)和沉積環(huán)境關(guān)系十分密切，如鋁、鐵、錳、磷礦，它們形成于濱海至淺海環(huán)境，由鋁礦到磷礦形成環(huán)境的水深逐漸遞增。腕足動(dòng)物化石用在找礦上，主要是用于確定含礦巖石的時(shí)代和形成環(huán)境，由此分析出含礦層位的分布規(guī)律，從而指導(dǎo)找礦。比如，我國華南最重要的含煤層位——上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M中的主要可采煤層，就正好位于含大量腕足動(dòng)物化石的“小鐵板”石灰?guī)r之下，具有豐富經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工作者在尋找這層煤時(shí)，常常以腕足動(dòng)物化石作為向?qū)?，順藤摸瓜，一旦發(fā)現(xiàn)含大量腕足動(dòng)物化石的“小鐵板”石灰?guī)r，就知道在其下不遠(yuǎn)處便是這層主要可采煤層了。因此，腕足動(dòng)物化石是尋找沉積礦產(chǎn)的主要標(biāo)志。在其他地區(qū)尋找煤、石油、天然氣、石膏、地下水、鋁土礦、金礦、鐵礦、錳礦、銅礦、磷礦、鹽礦、稀有元素等，有時(shí)候也要用到腕足動(dòng)物化石。

4.2 腕足動(dòng)物化石是確定巖石形成時(shí)代的重要依據(jù)

地質(zhì)學(xué)家根據(jù)時(shí)間延續(xù)短，地理分布廣，特征顯著，數(shù)量眾多的化石，來確定巖石的形成時(shí)代。腕足動(dòng)物就是符合這些要求的標(biāo)準(zhǔn)化石。例如，在巖石中找到腕足動(dòng)物中的歐姆貝（Oldhmina）化石，馬上就知道該巖石是在距今約2.6億年前的晚二疊世晚期形成的；在巖石中找到腕足動(dòng)物中的隱石燕（Cryptospirifer）化石，就知道該巖石是在2.7億年至2.9億年前的中二疊世形成的。為什么腕足動(dòng)物化石能用來確定巖石的形成時(shí)代？這是因?yàn)橥笞銊?dòng)物的演化是不可逆的，即一個(gè)物種一旦絕滅或演變成新物種，就不會(huì)再重復(fù)出現(xiàn)。因此，一定時(shí)代形成的巖石中，就含有相應(yīng)地球歷史發(fā)展階段的腕足動(dòng)物化石；反過來，一種腕足動(dòng)物化石總有一定的分布時(shí)間，不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。這就是用腕足動(dòng)物化石來確定巖石形成時(shí)代的基本原理。在當(dāng)前的地質(zhì)科學(xué)技術(shù)條件下，腕足動(dòng)物化石是確定巖石形成時(shí)代的重要依據(jù)。

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