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二叠-三叠纪(P-T)之交发生了显生宙以来最大的一次生物灭绝事件,这次事件中,海洋生物种的灭绝率高达90%以上。关于这一时期生物的演化、灭绝与复苏的过程及其原因,历来是地学界所关注的焦点。随着全球二叠-三叠纪界线层型剖面和点在我国浙江长兴煤山的建立,近年灭对P-T之交浅海相生物群的演替、地层事件、以及地质事件的研究已取得重大的进展。但是P-T事件的灭绝模式还存在争议,有长期缓慢灭绝、一次性的快速灭绝(单幕式)、两次灭绝或多幕式灭绝等多种说法。
单细胞原生动物有孔虫,是海洋生态系统的重要组成部分。有孔虫种类繁多,在海洋中分布广泛,其生存繁衍、演化兴衰与环境变化密切相关。同时,有孔虫因其具有矿物质壳体而留下了广泛分布的大量化石记录,因此有孔虫是反映地质历史演变和区域环境变迁的重要指标,是二叠纪末期大灭绝事件的重要记录者,更是研究二叠纪末期生物灭绝事件的良好对象。
华南海相二叠-三叠系地层分布泛,沉积记录连续,是世界上海相二叠-三叠系最发育的地区之一,为研究该时期有孔虫的分异、演化和灭绝提供了良好的素材。在长兴煤山、南盘江等地区已有多处P-T界线剖面进行了有孔虫的分类学及生物地层学的研究。但受限于微体化石研究技术手段,此前的有孔虫化石绝大部分来自浅水碳酸盐岩剖面中,其它岩相中的生物信息,尤其是深水相的硅质岩中的有孔虫,虽然在华南地区广泛存在,但是却基本上被忽视了。这影响了对二叠纪末期生物灭绝模式的判断,进而影响了对灭绝原因的研究。另外,与深水相区相比,浅水碳酸盐台地的二叠系-三叠系界线剖面往往由于地层高度凝缩,造成了许多信息的缺失。
总之,目前二叠纪末期生物灭绝事件的记录还不完善,对灭绝模式的检验,依赖于新的研究对象和新的研究手段的引入。
黔南地区发育了许多深水相P-T界线剖面,近年来通过对有孔虫化石提取处理技术的实践与改进,已能够有效地从多种岩性地层中提取有孔虫实体化石,特别是已经发现硅质岩相中同样保存了丰富的有孔虫化石,为进一步研究和完善P-T之交有孔虫的演替与环境变迁之间的联系提供了很好的材料。
本文选择黔南地区安顺新民和马鞍营两个以硅质岩为主的P-T界线剖面进行研究,通过高分辨率的有孔虫化石样品采样及处理,结合室内实体化石定向切片,获得了深水硅质岩相中的有孔虫分类学资料,统计了其属种分异度和丰度的变化,结合Signor-Lipps检验,探讨二叠纪末期有孔虫在深水相区的灭绝模式。
本文取得成果如下:
1.新民剖面大隆组硅质岩相中共发现有孔虫15属17种(含未定种):Dalongella fusiformis Gu,Feng and He,Geinitzinita elongata Gu and Zhang n.sp., Geinitzinita changhsingensis Gu, Feng and He,Geinitzina uralica simplex Mikukho-Maklay,Geinitzinita strigata(Wang), Glomospira? spp., Hemigordiusyini Gu,Feng and He,Ichthyolaria guizhouensis Gu and Zhang n.sp., Langella sp., Lasiodiscus? sp.,Lingulonodosaria changhsingensis Gu and Zhang n.sp.,Neoendothyra recheli Reitinger,Nodosaria sp.,Pachyphloia schwageri Sellier de Civrieux and Dessauvagie,Protonodosaria delicate(Wang),Tristix guizhouensis Gu and Zhang n.sp.,Xintania sp.。
2.马鞍营剖面大隆组硅质岩相中鉴定出有孔虫11属13种(含未定种):Pseudolangella minuta Gu and Zhang n.sp., Hermigordius? sp., Geinitzinita strigata(Wang), Geinitzinita elongate Gu and Zhang n.sp., Geinitzinita changhsingensis Gu, Feng and He,Pachyphloia schwageri Sellier de Civrieux and Dessauvagie,Ichthyolaria guizhouensis Gu and Zhang n.sp., Dalongella fusiformis Gu, Feng and He, Geinitzina uralica simplex Mikukho-Maklay,Frondina permica Sellier de Civrieux and Dessauvagie, Ammodiscus? spp., Glomspirella? sp., Nodosaria sp.。
3.发现黔南大隆组硅质岩中有孔虫分异度明显低于同期华南浅水碳酸盐岩相区,属种组合上亦有明显不同。硅质岩相中的有孔虫组合以Geinitzinita、Ichthyolaria、Geinitzina等扁平壳形的节房虫类为主,非直列式类型较少,主要也是Lasiodiscus、Ammodiscus、Hemigordius等壳体扁平的类型。这可能说明这种独特的有孔虫组合较为适应该地区深水和缺氧的环境。
4.二叠纪末期硅质岩中的有孔虫灭绝模式呈现一次性灭绝的特征,与全球很多地区,例如南盘江地区、土耳其、伊朗北部、意大利等地区的有孔虫灭绝模式相同。虽然浙江长兴煤山剖面的最新结果显示可能存在有孔虫的两幕式灭绝,但其结果与前人的研究矛盾。其原因可能来源于其研究主要通过岩石切片进行,所以对有孔虫的认识存在一定误差。