遗迹化石是古生物学的重要组成部分。它们除了直观地记录生物的各种生理活动信息之外,还间接地佐证复原这些生物的古生物学分类、生物与环境之间的相互作用关系。“寒武纪生命大爆发”是地史时期的一次重大生物圈演化事件。但是,由于寒武纪特异埋藏化石库在全球的分布极不均匀,对于研究那些匮乏实体化石的地层序列存在客观障碍。因此,寒武纪地层中的遗迹化石成为复原“寒武纪生命大爆发”事件的重要辅助证据。广泛分布于我国华北地台区的寒武系第二、三统馒头组地层为一套沉积速率相对较快的浅海相碎屑岩。馒头组所处的沉积环境,总体水体较为动荡、盐度正常、氧含量充足、气候温暖。此外,沉积物总体未经长距离搬运,其中赋含了大量营养物质。得益于这些适合生物生活的生态环境条件,馒头组地层发育的滨浅海区域在相对很短的时间内就被分异度低但适应能力强的机会种群所占据。随着生物丰度不断增大,游泳、底栖等各种生物行为不断改造沉积基底,大量生物扰动在海底表面或者浅层阶层中形成遗迹化石密集层。河南鲁山地区的寒武系第二、三统海相碎屑岩,地层序列完整、出露清晰,保存了大量滨浅海相遗迹化石组合带,因此本论文选取它们作为研究对象。本论文结合野外剖面精细挖掘研究以及室内综合分析研究,对鲁山地区馒头组遗迹化石的埋藏学特征、古生物分异度、古生态学开展了系统研究。目前取得的研究结果总结如下。1、鲁山下汤剖面馒头组富含遗迹化石,尤其是本组底界之上138–179 m米、馒头组二段的薄–中层细砂岩和粉砂岩(局部夹薄层粉砂岩)中的遗迹化石最为丰富。目前共识别出20属29种(含两个未定种)。按照行为学分类,具体包括:居住迹2个属(Bifungites、Skolithes)、爬行迹7个属(Beaconichnus、Didymaulichnus、Dimorphichnus、Diplichnites、Gordia、Palaeophycus、Planolites)、停息迹2个属(Bergaueria、Rusophycus)、觅食迹6个属(Belorhaple、Cruzinan、Palaeophycus、Phycodes、Planolites、Skolithes)、耕作迹1个属(Chondrites)、游泳迹2个属(Monomorphichnus、Parallehelcura)。2、浅–中阶层的底栖遗迹化石组合带中记录了多种生态特征的古生物群落。该遗迹群落中的穿相型化石包括Planolites、Palaeophycus、Skolithos。节肢动物所造遗迹包括Beaconichnus、Cruzinan、Dimorphichnus、Diplichnites、Monomorphichnus、Rusophycus。3、寒武纪滨浅海环境中常见的遗迹化石包括Gordia、Lophoctenium、Phycodes、Torrowangea。鲁山地区馒头组中的遗迹化石具有特征化石属种完备(Cruzinan、Rusophycus为主的遗迹化石均有产出)、非典型性化石种类多、数量丰富(Gordia、Phycodes寒武纪多见于Cruzinan遗迹相)的特点,属于典型的“Cruzinan遗迹相”。4、馒头组中的部分遗迹化石代表了以节肢动物为主的造迹生物。这些生物身体扁平、外肢长且末端分叉、身体上长有长刺。它们不仅善于挖掘潜穴,同时既能在沉积物表面行走也能通过游泳的方式而快速移动,属于游泳型与底栖型混生型动物。此外,馒头组中的非节肢动物造迹者包括蠕虫或似蠕虫动物、环节动物、腹足动物以及多毛类动物等。5、低能环境下造迹者所造遗迹往往阶层较浅,潜穴常具有开放性或半开放性。高能环境下造迹者往往趋向于向更深的阶层挖掘并构建稳固的潜穴(表现为加厚衬壁的化石形态特征)。6、馒头组遗迹化石的产出自基底向上分为三部分。馒头组一段及二段,遗迹化石以保存于层面半开放的机会种Plphycodes montanus为主,遗迹化石尺寸微小。馒头组二段中部产出丰富的“Cruzinan遗迹相”遗迹化石组合带,潜穴尺寸相对较大,衬壁薄。馒头组三段属于局限台地环境,生物扰动量较低,遗迹化石主要为近水平的潜穴包括Phycus、Plphycodes等,化石尺寸中等。7、鲁山地区馒头组遗迹化石的产出受基底的影响。按照基底的固结状况可划分为软基底和硬基底两种。基底脱水后未胶结的称为软基底型,造迹者在未固结的基底上造迹所形成的大量的掘穴和粗状细节模糊的节肢动物遗迹,潜穴中通常发育有加固的衬壁。硬基底控制的遗迹化石一般不发育衬壁,潜穴平直挖掘深度较浅、保真度高、纹饰清晰,充填物与围岩完全不同,多为开放系统潜穴,群落分异度低,形变程度也往往较小。