广西柳桥地区二叠纪末浅水相小有孔虫动物群研究

广西柳桥地区二叠纪末浅水相小有孔虫动物群研究

2-ii-iii-ii的大规模生物绝灭是国际地理学的长期以来的研究热点。近二十年来,有关的研究成果不断涌现(Yinetal.,1992;Kozur,1998;Renneetal.,1995;Wignall,2001;Wignalletal.,1992,1993;Isozaki,1997;Jinetal.,2000)。二叠纪-三叠纪小有孔虫的灭绝与复苏亦受到一定关注(杨遵仪等,1987,1991;Tong&Shi,2000)。通过对比长兴期—印度期小有孔虫动物群的差异发现,小有孔虫动物群在P/T之交发生了广泛的灭绝事件,其属级绝灭率达到73%,种级绝灭率达到94%(Tong&Shi)。但是对二叠纪最晚期小有孔虫类的灭绝过程、灭绝方式以及灭绝规律还缺乏研究。我们在进行广西西南部柳桥地区的深水相动物群研究过程中发现,该区晚二叠世最晚期的地层为硅质岩,其中夹有几层厚8—10cm的灰岩夹层。硅质岩经过氢氟酸处理出了大量的保存完好的小有孔虫实体化石。而灰岩夹层经过薄片研究发现了大量的有孔虫。这两个有孔虫动物群的面貌呈现出显著的差异。经过区域对比研究表明,此灰岩夹层可能是来源于台地的灰质浊流沉积,其与硅质岩系的沉积具有同时性。在柳桥地区同时发现这两个动物群,具有重要的意义。因为灰岩中的有孔虫面貌与华南其它地区同时期的有孔虫面貌具有其相似性,通过有孔虫这一桥梁,可以把浅海相区的动物群与深海相区的动物群联系起来,从而提高这一地区深水相地层对比的精度。本文系统描述了灰岩夹层中的有孔虫,共12属25种(含未定种),并初步讨论了此有孔虫动物群的地层学意义。1东调整期2433期在地层上,研究区隶属华南地层大区的东南地层区,右江地层分区(殷保安等,1997)。该区位于凭祥—东门区域性大断裂之南侧,该断裂控制着区内岩相的分布,断裂以北为台地相,南侧出现深水相沉积(蒙有言等,2002)。石炭纪至中二叠世茅口期为开阔碳酸盐岩台地相沉积。之后该区的岩相发生了较大分异,形成多相并存的格局。局部地区礁相继承了茅口期的格局并发育至晚二叠世末,部分台缘礁体从长兴期早期开始发育,点状分布于深水盆地相中。在研究区的北侧东罗一带,一直为滨海沼泽相含煤沉积。大部分地区吴家坪期发育了局限台地深色含硅质结核的生物屑灰岩沉积。长兴期深水相硅质岩、硅质泥岩与台缘礁灰岩并存。东攀剖面位于广西壮族自治区西南部的扶绥县境内柳桥镇东约5km处(图1)。紧邻南宁—凭祥国道,交通十分方便。二叠-三叠系界线上下地层出露完整,岩石地层界线清楚。东攀剖面下部为大隆组的上部,分为11个大层,91个小层,总体岩性以色稍深,硅质成分较高及含有凝灰质、夹有大量粘土岩层为特征,并富含远洋浮游生物。上部为罗楼组的下部,划分出4个大层,13个小层,以黄色泥岩的大量出现为特征。虽然我们没有采获下三叠统的牙形石标准化石分子Hindeodusparvus,但根据13-1A层中采获的Ophicerassp.和13-6层中采获的OphicerastingiTien,以及与华南其它剖面特征的对比,可暂将第12层底定为二叠系-三叠系的岩性界线。在第3层底和第5层顶部夹有薄层灰岩透镜体。经过长期的风化,该灰岩透镜体外貌已几乎变为深褐色泥土状,极为疏松,经过除去风化层的处理之后获得了比较新鲜的灰岩块体。本文涉及到的有孔虫全部产自这两层。2sa-riapterity.m.meq对策分类系统在灰岩夹层中有孔虫化石数量多,与腕足、双壳、介形虫和藻类共生,经鉴定共12属25种(含未定属种)。其中Nodosaria属7个种,Glomospira属4个种,Hemigordius,Palaeotextularia,Pachyphloia,Colaniella属各2种,Eotuberitina,Robus-topachyphloia,Ammodiscus,Neodiscus,Turrispiroides属各1种以及属种未定一个种。化石名单如下:GlomospiradublicataLipina,GlomospiraelegansLipina,GlomospiraishimbaicaLipina,Glomospirasp.,Ammodiscussp.,Hemigordiushubeiensis(Lin),Hemigordiusguangdongensis(HaoetLin),NodosariaaceraeformisLin,LietZheng,NodosariatenuiseptataLipina,NodosariabellaLipina,NodosariaconcinnaPotievskaya,Nodosa-rianetschajewiTcherdynzev,Nodosarianetscha-jewisubquadrataK.M.-Maclay,NodosariaparvaLipina,PachyphloiagefoensisK.M.-Maclay,Pachyphloiasp.,RobustopacyphloiaguangxiensisLin,LietSun,ColaniellapulchraWang,Co-laniellasp.,EotuberitinasphaeraLin,Palaeotextulariagibbosaeformis(Reitlinger),PalaeotextularialongiseptataLipina,Turrispiroidessp.。此有孔虫动物群与华南长兴期其它地区的有孔虫动物群十分相似。本文的分类采用了郝诒纯等(1980)的系统,部分引用了林甲兴等(1990)以及Loeblich和Tappan(1988)的分类系统。下面按照这个分类系统对所发现的有孔虫进行系统分类和描述:描述壳体亚球形。初房未见。管状第二房室早期在不同平面上扭旋,绕旋紧密,最后1—2壳圈大部分在同一平面上旋绕。壳壁胶结型,暗色细粒状。壳径0.4mm。管状房室最大管内径0.07mm。描述壳体小,初房小而圆,第二房室绕初房不规则绕旋,最末两壳圈近平旋。壳径0.16—0.18mm。描述壳体亚球形。初房未见,第二房室绕初房不规则绕旋,壳圈4—5个,内径自始至终均较大。壳壁胶结型,暗色细粒状。壳径0.21—0.3mm。管状房室最大内径0.035—0.04mm。球旋虫(未定种)Glomospirasp.(图版Ⅰ,图4)描述壳体亚球形。管状第二房室的旋绕方式不甚清楚,壳圈3—4个。壳壁胶结型。壳径0.29—0.31mm,管状房室最大管内径0.033mm。描述壳体凸镜形,管状第二房室早期规则旋绕,晚期1—2圈近平旋。壳壁厚。壳径0.7mm,第二房室高度早期0.05mm,晚期0.1mm。壳壁厚度0.025mm。描述壳体很小,凸镜形。第二房室早期绕初房扭旋并与外部壳圈的旋转平面斜交,其后壳圈大致在同一平面上绕旋,壳圈约6个,在纵切面上房室成S形排布。近脐部具次生沉积物。壳径0.25mm,壳厚0.1mm。初房较大,外径0.031mm。描述壳体凸镜形,纵切面呈卵圆形。9个壳圈。早期6—7个圈为球旋虫式,晚期平旋。脐部未见次生堆积。壳径0.19mm,壳厚0.1mm;壳壁厚度0.01mm。描述壳体近盘形,由初房及管状第二方式组成。管状房室围绕初房微呈螺旋状外卷,5—6个壳圈,形成脐部一侧凹入,另一侧隆起。壳壁暗色细粒状。初房未见。壳径0.29mm,壳厚0.058—0.069mm。属种未定Gen.etsp.indet.(图版Ⅱ,图9)描述壳体圆盘形。由球状初房和管状第二房室组成。第二房室围绕初房平旋外卷,形成6个壳圈,房室的高度和宽度均逐渐增大。在壳的一侧发育有向外伸展的刺。壳壁两层,内层暗色细粒状,外层微透明,可能为纤维状。壳径0.28mm,壳厚0.053mm。初房外径0.04mm,刺长度0.25mm。描述壳体圆锥形,始端圆,最大宽度于壳体最上部。6—7个房室,初房大而圆。房室低,高度增长慢而宽度增长快,在纵切面上近肾形。隔壁弧形微微上穹。缝合线明显内凹。壳壁薄,两层:外层透明纤维状;内层暗色细粒状。壳高0.18—0.24mm,壳宽0.1—0.13mm,初房外径0.045mm。描述壳体圆锥形。7—9个房室。初房小而圆。早期房室增长较快,近扁圆形,后期房室近圆形。隔壁微向上穹。缝合线明显内凹。壳高0.15—0.19mm,壳宽0.06—0.075mm。初房外径0.024—0.026mm。描述壳体圆锥形,始端尖圆。9个房室。初房球形,后期房室近矩形,高度增长稍快。隔壁近水平。缝合线早期平,晚期微内凹。壳壁放射纤维状。壳高0.19mm,壳宽0.075mm,初房外径0.024mm。描述壳体圆锥形,始端钝圆,约见9个房室。初房椭球形。早期4—5个房室高度增长较慢,后期3个房室高度增长较快,房室的宽度始终大于高度。隔壁近水平。壳壁放射纤维状。壳高0.25mm,壳宽0.09—0.1mm,外径0.037mm。描述壳体细长圆锥形,微弯曲,始端尖圆。7个房室。初房球状。房室高度依次增长,宽度在早期4个房室增长较快,最后3个房室宽度几乎不变。隔壁在中部加厚,平。缝合线平或微凹。壳壁透明放射状。壳高0.16mm,壳宽0.063mm,初房外径0.027mm。描述壳体细长圆锥形,微弯曲,始端尖圆。8个房室。初房球状。该亚种与典型种的区别为房室在纵切面上为矩形,而典型种为亚圆形;亚种的房室宽度增长较快,因而壳体的宽度也较大。壳高0.33mm,壳宽0.12mm,初房外径0.035mm。描述壳体极小,始端尖,末端宽度较大。5个房室,初房球状。房室在纵切面上低而宽。壳高0.13—0.16mm,壳宽0.067—0.072mm,初房外径0.018—0.027mm。描述壳侧纵切面近纺锤形,始端与顶端均尖圆,壳侧微凸,最大厚度于壳体的中上部。11个房室,初房圆而小,初始几个房室的排列较为紧密,后渐宽松,房室的宽度渐增,后期增加不明显。隔壁厚。壳壁透明放射状。壳高1.26mm,壳宽0.5mm。初房外径0.15mm。描述壳体矛形,可见5个房室。房室增长缓慢,后生房室部分超覆前一房室,早期房室为Pachyphloia式排列,晚期房室呈Nodosaria式排列,有3个房室,其纵切面近方形,高度增长迅速,宽度几乎没有明显变化,横切面为圆形。壳壁透明放射状。壳长0.5mm,壳厚0.15mm。描述壳体圆锥体,始端尖锐。约见房室10个,覆碗状。最宽处在距口孔1/3处。一级隔壁长而较厚,二及隔壁发育不完全,位于一级隔壁之间。隔壁顶部平,较厚;侧部向下斜,厚度减薄,至壳缘处稍弯曲。壳壁薄,透明。壳长0.62mm,最大直径0.29mm。描述壳近圆球形,单房室,壳壁单层,暗色细粒状。外径0.15mm。描述壳体较宽,在纵切面上近椭圆形,始端钝圆。仅见3对交错生长的房室,房室增长很快,其宽度略小于高度,隔壁厚,后生隔壁伸到对侧前一房室的顶端。有时与之相连接,末端膨大。缝合线内凹。壳壁两层,外层暗色微粒状,较薄,内层透明放射纤维状,较厚。壳长0.65mm,壳径0.6mm,壳壁厚度0.05mm。描述壳圆锥形,始端尖圆,中间微凹。可见5对房室,最大宽度于壳体末端,房室依次增大。隔壁呈上穹的弧形,末端加厚。缝合线微凹。壳壁两层:外层薄,暗色细粒状;内层厚,透明纤维状。壳长0.24mm,壳宽0.125mm。3广西隆林龙桑地区二叠纪有孔虫的组合关于二叠纪小有孔虫(以下简称有孔虫)的论著十分丰富。国外二叠纪的有孔虫在巴伦支海,日本九州,西澳大利亚,高加索等地均有报道(Kobayashi,2004;Groves,2000;Groves&Wahlman,1997;Pronina-Nestell&K.Nestell,2001)。我国二叠纪有孔虫的首篇论文(王国莲,1966)发表之后,不断有新属、新种被报道(王国莲,孙秀芳,1973;王克良,1976,1982,1988;郑洪,1986,1987;郝诒纯,林甲兴,1982)。林甲兴等(1990,1991)对我国华南和华北地区晚古生代有孔虫进行了系统性、总结性的研究。二叠纪的有孔虫已经建立了较完善的化石带或化石组合(郝诒纯等,1980;Groves&Wahlman,1997)。林甲兴等(1990)将华南长兴期的有孔虫动物群称为Colaniella-Robuloidesacutus组合,并可分为两个亚组合:下部的称为Robuloidesacutus-Robus-topachyphloiaannectena亚组合,上部的称为Co-laniellanana亚组合。魏沐潮等(1983)在研究广西隆林龙桑地区的二叠纪有孔虫时将其分为四个组合,分别为:早二叠世早期的Eotuberitina-Globivalvulina组合;早二叠世晚期的Hemigordius组合;晚二叠世早期的Pachyphloia-Glomospira组合以及晚二叠世晚期的Colaniella-Dagmarita组合。郝诒纯等(1982)将有孔虫的化石带与类的化石带进行了对比:长兴期的Colaniella-Robuloidesacutus组合大致与类的Gallowayinella带(下部)和Palaeofusulinasinensis带(上部)相当。通过对本区有孔虫动物群的研究可以发现如下几个特点:1.Colaniella属较为丰富;2.可见Robusto-pachyphloia属;3.直列有孔虫在数量上占优势,其中主要是Nodosaria属,其次为Pachyphloia等属;4.胶结壳的或似瓷质壳的有孔虫如Palaeotextularia,Glomospira,Hemigordius,Eotuberitina等属也相当繁盛;5.类仅有Reichlina出现。Colaniella为长兴晚期的典型分子(林甲兴等,1990);Robustopachyphloia属局限于长兴阶(林甲兴,1984);Nodosaria和Pachyphloia在吴家坪期就已经相当繁盛,到长兴期达到顶峰;Reichlina为长兴阶顶部的带即Paleofusulina带的重要分子。综上所述本区此有孔虫组合与Colaniella组合大致相当,可以与类Paleofusulina带和Gallowayiella带相对比。致谢本文得到了中国地质大学地史转折期学术团队专项资金的资助,得到了中国地质大学湖北省地球表层系统开放实验室的大力支持。另外,研究小组的张凡,张宏亮,张立原,蒙有言等同仁对此文亦有贡献。笔者在此表示衷心的感谢。砂盘虫科AmmodiscidaeReuss,18621978Glomospiradublicata,林甲兴,10页,图版1,图1。球旋虫属GlomospiraRzehak,1885双重球旋虫GlomospiradublicataLipina(图版Ⅰ,图1)1986Glomospiradublicata,郑洪,表1,图版Ⅴ,图1。1990Glomospiradublicata,林甲兴等,117页,图版1,图8—12。华美球旋虫GlomospiraelegansLipina(图版Ⅰ,图2)1984Glomospiraelegans,林甲兴,111页,图版1,图2。1986Glomospiraelegans,郑洪,表1,图版1,图2。1990Glomospiraelegans,林甲兴等,117页,图版1,图13,14。图版说明所有化石产自东攀剖面第三层和第五层,化石名称之后是每个化石的野外层号。所有照片均未做任何修饰,全部标本均保存在中国地质大学(武汉)地球科学学院。伊欣球旋虫GlomospiraishimbaicaLipina(图版Ⅰ,图3)1984Glomospiraishimbaica,林甲兴,110页,图版1,图3,4。1990Glomospiraishimbaica,林甲兴等,117页,图版1,图26,27。舍尔虫科FisherinidaeMillett,1898半金线虫属HemigordiusSchubert,1908广东半金线虫Hemigordiusguangdongensis(HaoetLin)(图版Ⅰ,图8)1982HemigordiusguangdongensisHaoetLin,郝诒纯,林甲兴,28页,图版Ⅲ,图22—24。1990Hemigordiusguangdongensis,林甲兴等,212页,图版24,图37—40;图版25,图1—3。湖北半金线虫Hemigordiushubeiensis(Lin)(图版Ⅰ,图10)1978GlomospirellahubeiensisLin,林甲兴,12页,图版1,图13—15。1990Hemigordiushubeiensis,林甲兴等,210页,图版24,图10—15。古盘虫科ArchaediscidaeCushman,1928新盘虫属NeodiscusA.D.M.-Maclay,1953卵形新盘虫NeodiscusorbicusLin(图版Ⅰ,图)1990Neodiscusorbicus,林甲兴等,203页,图版22,图9—11。假沙盘虫科PseudoammodiscidaeConiletLys,1970似塔旋虫属TurrispiroidesReytlinger,1959似塔旋虫(未定种)Turrispiroidessp.(图版Ⅱ,图7,8)节房虫科NodosariidaeEhrenberg,1838节房虫属NodosariaLamarck,1812锐状节房虫NodosariaaceraeformisLin,LietZheng(图版Ⅰ,图12—14)1990Nodosariaaceraeformis,林甲兴等,223页,图版27,图15,16。柔隔壁节房虫NodosariatenuiseptataLipina(图版Ⅰ,图15)1990Nodosariatenuiseptata,林甲兴等,227页,图版28,图16,17,20—22。2002Nodosariatenuiseptata,顾松竹等,165页,图版Ⅰ,图9。美丽节房虫NodosariabellaLipina(图版Ⅰ,图16,17)1986Nodosariabella,郑洪,表1,图版Ⅵ,图17。1990Nodosariabella,林甲兴等,222页,图版27,图17。整齐节房虫NodosariaconcinnaPotieskaya(图版Ⅰ,图18,19)1990Nodosariaconcinna,林甲兴等,222页,图版27,图18。内恰杰夫节房虫NodosarianetschajewiTcherdynzev图版Ⅰ,图20)1978Nodosarianetschajewi,林甲兴,41页,图版8,图17。1982Nodosarianetschajewi,郝诒纯,林甲兴,图版Ⅲ,图33。1984Nodosarianetschajewi,林甲兴,145页,图版7,图18,19。1990Nodosarianetschajewi,林甲兴等,225页,图版27,图35,36。亚四方内恰杰夫节房虫Nodosarianetschajewi(图版Ⅰ,图21,22)1978Nodosarianetschajewisubquadrata,林甲兴,41页,图版8,图12,13。1984Nodosarianetschajewisubquadrata,林甲兴,146页,图版7,图32。1990Nodosarianetschajewisubquadrata,林甲兴等,225页,图版28,图7—9。小节房虫NodosariaparvaLipina(图版Ⅰ,图23)1984Nodosariaparva,林甲兴,146页,图版7,图21。1990Nodosariaparva,林甲兴等,226页,图版28,图18,19。厚壁虫属PachyphloiaLange,1925盖福厚壁虫PachyphloiagefoensisK.M.-Maclay(图版Ⅰ,图24)1984Pachyphloiagefoensis,林甲兴,119页,图版2,图7。1990Pachyphloiagefoensis,