貴州威寧小河邊剖面早三疊世奧倫尼克期雙殼類化石及其指示意義

黃云飛

長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100

二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的生物大滅絕使得海洋底棲生態(tài)系由腕足類占優(yōu)勢，轉(zhuǎn)變?yōu)橐噪p殼類、腹足類等軟體動物占主導(dǎo)[1-4]。對這一重大地質(zhì)歷史轉(zhuǎn)折期的雙殼類的滅絕和復(fù)蘇研究也備受關(guān)注。當(dāng)前的研究表明，雙殼類在這次大滅絕中遭受了中等程度的滅絕[5-7]，但是并未顯示出生活環(huán)境和生活方式上的選擇性滅絕[7]。雙殼類的分異度在整個早三疊世較低，其完全復(fù)蘇推遲到了中三疊世安尼期晚期[8，9]，可能與早三疊世波動的高壓環(huán)境條件(海水高溫、海洋缺氧等)有關(guān)[10，11]。

對早三疊世雙殼類面貌的完整揭露可以深入探討雙殼類的遲緩過程及原因機制。近年的研究表明，雙殼類在早三疊世奧倫尼克期已經(jīng)進(jìn)入了一個較快的復(fù)蘇階段，分異度得到顯著提高。例如，巴基斯坦Salt Range和Surghar Range地區(qū)奧倫尼克期的雙殼類包含11屬15種[12]，美國猶他州奧倫尼克期的雙殼類則包括18屬27種[13]，意大利奧倫尼克期雙殼類僅有8屬13種[14]。另外，在缺少牙形石和菊石的淺海碎屑巖相區(qū)往往含有豐富的雙殼類化石，因此其常常被用來進(jìn)行地層的劃分和對比。

華南地區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[9]表明，雙殼類的分異度在奧倫尼克期也有相應(yīng)的增長，但是并未在具體剖面中找到實例。華南地區(qū)早三疊世的雙殼類以克氏蛤(Claraia)和正海扇(Eumorphotis)的繁盛為特征[5]，在正海扇繁盛的層位之上，則鮮有雙殼類化石的報道。李金華和丁保良[15]報道了安徽奧倫尼克期的Periclaraia和Guichiella兩個新屬；吳發(fā)明[16]報道了福建西部的雙殼類新材料，在溪尾組采集到了Entoliumdiscites，E.discitesmicrotis,Neoschizoduslaevigatus和Unionitescanalensis等種。但是，總體而言，華南地區(qū)奧倫尼克期的雙殼類研究程度較低，限制了對雙殼類生物地層格架的建立以及對雙殼類復(fù)蘇過程的探討。本次研究對象為黔西滇東地區(qū)下三疊統(tǒng)采集的雙殼類化石，有助于該地區(qū)生物地層的劃分與對比，補充華南雙殼類快速復(fù)蘇階段的例證。

1 地質(zhì)背景及剖面描述

黔西滇東地區(qū)位于康滇古陸的東側(cè)，是陸相和海陸過渡相二疊系-三疊系界線地層研究程度最高的地區(qū)之一，近些年來得到了廣泛的關(guān)注。前人在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交植物的演化[17-20]、生物地層對比[21, 22]、有機碳同位素[23]等方面取得了較大的進(jìn)展。

圖1 貴州威寧小河邊剖面地理位置圖Fig.1 Geographic location map of Xiaohebian section in Weining of Guizhou Province

研究剖面位于貴州省威寧縣哈喇河鄉(xiāng)小河邊村附近(見圖1)，出露完整的上二疊統(tǒng)至中三疊統(tǒng)地層，自下而上出露宣威組、卡以頭組、東川組、永寧鎮(zhèn)組和關(guān)嶺組地層(見圖2)，其中二疊系-三疊系界線和下三疊統(tǒng)發(fā)育齊全，是研究陸相二疊系-三疊系界線的良好剖面[21]。宣威組主體為黃綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，夾煤層，含植物化石Compsopterissp.，Sphenopterissp.，Neuropteridumsp.等；卡以頭組下部以灰綠色-黃綠色薄層泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖為主，夾極薄層黏土層，上部以土黃色薄層粉砂巖和粉砂巖為主，偶夾紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，含植物化石Compsopterissp.，Peltaspermumsp.等和葉肢介化石Euestheriagutta，E.sp.,Palaeolimnadiaxuanweiensis，P.sp.等[21, 24]，植物化石面貌指示潮濕的氣候條件[17-19]；東川組以紫紅色粗砂巖、細(xì)砂巖為主，發(fā)育板狀交錯層理、槽狀交錯層理、波痕、泥裂等；永寧鎮(zhèn)組下部為紫紅色粗砂巖、粉砂巖，上部為灰白色中至厚層灰?guī)r、含角礫灰?guī)r等，角礫大小不一，磨圓一般；中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組底部為雜色細(xì)砂巖、粗砂巖等。

圖2 貴州威寧小河邊剖面地層柱狀圖和雙殼類化石分布圖Fig.2 Stratigraphic column and bivalve fossil distribution map of Xiaohebian section in Weining of Guizhou Province

實測剖面地層描述如表1所示。

表1 貴州威寧小河邊實測剖面地層描述

(續(xù)表1)

2 威寧小河邊早三疊世雙殼類面貌

野外逐層采集雙殼類化石，每層化石數(shù)量至少50枚，化石采集數(shù)量以未出現(xiàn)新的屬種為止。但是化石僅產(chǎn)于下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組底部，即第29層至31層，共得到100余塊化石標(biāo)本，經(jīng)鑒定得到6屬9種，分別是Pteriasp.，Crittendeniasp.，Eumorphotiskittli，E.telleri，Entoliumdiscites，Neoschizoduslaevigatus，N.ovata，Unionitesfassaensis和U.canalensis(見圖3)。其中以Pteriasp.和Neoschizoduslaevigatus在豐度上最占優(yōu)勢，分別占39.6%和33%，Entoliumdiscites也有較多的數(shù)量(16%)。該組合最典型的特征是Entoliumdiscites的產(chǎn)出，故將其歸納為Entoliumdiscites帶。

從生活方式上來說，Pteriasp.，Crittendeniasp.，Eumorphotiskittli和E.telleri是表棲固著分子，Entoliumdiscites是表棲活動分子，Neoschizoduslaevigatus，N.ovata，Unionitesfassaensis和U.canalensis是內(nèi)棲淺掘穴分子?？傮w分析，表棲固著分子占38.7%，表棲活動分子占16%，而內(nèi)棲淺掘穴分子占45.3%，內(nèi)棲/外棲分子比為0.83。

3 威寧小河邊早三疊世雙殼類的地層意義

從生物地層角度來看，早三疊世早期以Claraia和Eumorphotis的繁盛為特征，具有全球性分布特征，在華南、意大利、克什米爾等地均建立了雙殼類生物地層格架[5，25-29]。意大利北部地區(qū)開展了高精度的早三疊世雙殼類生物地層工作，建立了Claraiawangi-C.griesbachi，C.clarai，C.aurita，Eumorphotishinnitidea，Costatoriasubrotunda,E.kittli，E.telleri，Costatoriacostata等生物帶[26, 27]；克什米爾地區(qū)自晚二疊世至早三疊世自下而上建立了Palaeolimamiddlemissi，Claraiabioni-Etheripectenhaydeni,Eumorphotisvenetiana-E.aff.Bokharica，Claraiaaff.griesbachi-E.multiformis，Claraiaconcentrica，Leptochondriaminima和Claraiadecidens等7個雙殼類帶[25]；殷鴻福[5]對華南地區(qū)二疊紀(jì)-三疊紀(jì)之交的雙殼類生物地層進(jìn)行了總結(jié)，建立了Hunanopectenexilis，Towapteriascythica-Pteriaussuricavariabilis，Claraiawangi，Eumorphotismultiformis-Claraiaaurita，Eumorphotisinaequicostata-Pteriacf.murchisoni等生物帶。在Eumorphotis繁盛之后的層位，雙殼類生物帶出現(xiàn)地區(qū)性分異，克什米爾地區(qū)出現(xiàn)Crittendeniadecidens帶和Leptochondriaminima帶，華南地區(qū)出現(xiàn)Pteriacf.murchisoni分子，而阿爾卑斯地區(qū)則以正海扇的持續(xù)繁盛為特征，建立了Eumorphotiskittli和E.telleri兩個帶。此外，安徽貴池和巢湖報道有早三疊世奧倫尼克期的Periclaraia和Guichiella等。

本次研究中，小河邊剖面第29～31層歸納為的Entoliumdiscites帶，可以與阿爾卑斯地區(qū)的Eumorphotiskittli帶和E.telleri帶[26, 27]相對比，也可以與福建西部的Eumorphotisinaequicostata-Entoliumdiscitesmicrotis-Eumorphotisfujianensis組合帶[16]的上部相對比(見表2)，時代上應(yīng)該屬于早三疊世奧倫尼克期Spathian亞期。

表2 貴州小河邊剖面和克什米爾、阿爾卑斯、華南等地區(qū)的雙殼類生物帶對比表

4 結(jié)語

貴州威寧小河邊剖面出露完整的上二疊統(tǒng)至中三疊統(tǒng)地層，下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組底部開始出現(xiàn)海泛層，含海相雙殼類化石，經(jīng)鑒定得到雙殼類化石6屬9種，以Pteriasp.，Neoschizoduslaevigatus和Entoliumdiscites數(shù)量最多，歸納為Entoliumdiscites帶，指示為早三疊世奧倫尼克期Spathian亞期。