川东北地区三叠-侏罗纪转折期孢粉植物群及古气候与古环境变化

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三叠纪—侏罗纪转换时期发生了显生宙五大生物灭绝事件之一,陆地生态系统受到重创。相比于海相而言,对陆相生态系统三叠纪—侏罗纪之交重大生物事件研究仍是薄弱。四川盆地东北缘宣汉地区上三叠统—下侏罗统地层连续发育,植物化石丰富,对于了解三叠纪—侏罗纪之交陆相区域古植被、古气候、古生态环境变化提供了重要材料。  本文通过对宣汉七里峡剖面须家河组—珍珠冲组孢粉化石研究,共鉴定孢粉化石67属147种,其中苔藓植物孢子1属4种,蕨类植物孢子39属83种,裸子植物花粉27属60种。自下而上划分为3个孢粉组合带:Dictyophyllidites—Cycadopites—Annulispora组合;Pinuspollenites—Chasmatosporites—Quadraeculina组合;以及Cyathidites-Classopollis组合。通过对典型属种化石的研究分析,可得出这三个组合带对应的地质时代分别为晚三叠世诺利期—瑞替期、晚三叠世最晚期(晚三叠世—早侏罗世过渡期)和早侏罗世。依据分散孢子花粉的植物学属性特征,恢复了宣汉地区晚三叠世—早侏罗世期间的古植被类型特征及演替趋势。晚三叠世期间,以双扇蕨科为代表的真蕨植物最为繁盛,松柏类和苏铁/银杏类丰富,还有少量种子蕨类,石松类和苔藓类较少,楔叶类零星出现;晚三叠世末期,松柏类、苏铁类和种子蕨类迅速发展,真蕨植物相对衰退;早侏罗世初期,真蕨植物繁盛且以桫椤科/蚌壳蕨科为主,松柏类相对减少,掌鳞杉科植物开始发展;随后,早侏罗世期间,松柏类恢复繁盛,以掌鳞杉科为代表,松科植物也很丰富,真蕨植物中桫椤科/蚌壳蕨科彻底取代双扇蕨科的优势地位,苏铁/银杏类丰富。利用孢粉生态群模型(SEG)进行的古气候、古生态研究显示,宣汉地区晚三叠世整体为较温暖、较湿润气候(须一段、须三段~须五段);须二段河流系统相对发育,气候较温凉、较干燥;晚三叠世晚期(即晚三叠世—早侏罗世过渡期)为温凉、干燥气候;早侏罗世最早期为温暖、湿润气候;早侏罗世最早期之后气候逐渐转为较温凉、较干燥气候,期间有一次短暂的较温暖、较湿润的时期。孢粉相分析表明,宣汉地区晚三叠世—早侏罗世期间整体为河流—三角洲、泥炭沼泽沉积环境,可分为4个孢粉相带,构成两个明显的远岸至近岸的沉积旋回;须家河组和珍珠冲组具有较大生气潜力。植被群落分析显示,宣汉地区晚三叠世期间,地表覆盖植被群落发育,上冠层植被繁盛,林下层植物少量,中冠层不太发育;晚三叠世末,受到全球气候短期变冷影响,上冠层和中冠层相对发展,地表覆盖层和林下层相对衰退;三叠—侏罗纪之交发生了大面积森林野火,导致研究区早侏罗世最早期上冠层和中冠层减少,林下层和地表覆盖层相对繁盛;随后在早侏罗世早期,上冠层植被逐渐恢复,地表覆盖层和林下层相对减少。
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