兴义动物群下部化石层古环境分析与其区域分布特征

【作者】 柴珺； 鲁昊； 林文彬； 倪培刚； 刘爽； 王雪； 李家春； 于鑫； 孙作玉； 江大勇；

【机构】 北京大学地球与空间科学学院； 北京大学地质博物馆；

【摘要】 兴义动物群发现于贵州省黔西南州的兴义市周边及云南罗平的富源地区,其产出地层为中三叠世法郎组竹竿坡段含泥质夹层的泥晶灰岩中。兴义动物群是中国华南中三叠纪时期重要的海生爬行动物群,至今已发现各类海生爬行动物和鱼类共计25属28种。按产出的化石组合来看,兴义动物群可以划分出上下两个不同的化石组合类型:下部产出适应近岸生活的化石组合,上部产出适应远洋生活的化石组合。其发现为研究并理解二叠纪大绝灭后海生生物类群的复苏提供了重要的实证依据。目前,对于兴义动物群的系统性发掘工作主要集中在乌沙镇的泥麦古剖面上,化石和地层学的材料多来自于此。近年来,在顶效镇浪幕山剖面的系统性发掘工作为兴义动物群的环境背景和古地理分布提供了一些新的证据。乌沙泥麦古剖面的下部化石层位为第22层至第35层,以含泥质泥晶灰岩和灰泥岩为主,主要产出胡氏贵州龙(Keichousaurus hui)和兴义亚洲鳞齿鱼(Asialepdotus shingyiensis)的化石。顶效浪幕山剖面被划分为24个自然层,目前已展开发掘的是第176至193自然层,同样以产出胡氏贵州龙和兴义亚洲鳞齿鱼为主,此外还有大量粪化石。通过对两个剖面进行野外观察、化石采集与统计,以及室内岩石薄片鉴定,对两个剖面的古环境特征进行了推断。结合镜下观察,将这两个剖面的微相划分为九种类型,分别是泥晶灰岩相(MF-1)、灰泥岩相(MF-2)、泥质泥晶灰岩相(MF-3)、含泥质泥晶灰岩相(MF-4)、含团粒泥晶灰岩相(MF-5)、含硅质碎屑泥质泥晶灰岩相(MF-6)、黑色含油泥岩相(MF-7)、含钙球泥晶灰岩相(MF-8)、页岩相(MF-9)。根据相的特征,将其划分为三个相组合,分别代表了浅潮下带、深潮下带和台内盆地三种环境。根据相组合还建立了沉积相序列,并通过相序列从两个剖面中各识别出了四个旋回。每个旋回均以台内盆地相为起始,以深潮下带相为顶界,构成向上变浅的序列。目前认为两个剖面上的旋回具有可比性,反映了相同的海平面变化规律。此外,由于在乌沙泥麦古剖面的第22层和顶效浪幕山剖面的第192层均出现了大量虾类化石,且为虾类聚集的首现,因此认为这两个层位可能代表了同一次事件沉积,可以作为地层对比的标志。根据旋回和化石产出特征的对比,认为乌沙泥麦古剖面和顶效浪幕山剖面的地层是可以对应的。从古环境上看,乌沙泥麦古剖面和顶效浪幕山剖面的相组合相近,反映了相近的沉积环境。与顶效相比,乌沙地区地层中泥晶灰岩的厚度和结晶颗粒都更大,反映了此处碳酸盐岩的生长速率更高、水体也更浅,适于碳酸盐岩的生长。顶效地区的灰质泥更多,也含有更多的黄铁矿,反映了水体较深且较还原的环境。整体而言,乌沙和顶效地区的环境类似,均属于局限海深潮下带,顶效的水体更深。结合古地理背景来看,顶效地区位于扬子台地靠近南盘江盆地的东南缘,乌沙则相对靠近台地内部。在顶效发现的兴义动物群下部化石分子表明,兴义动物群的分布范围可能比之前预计得更广。兴义动物群不仅生活于碳酸盐岩台地的内部,在靠近盆地边缘的位置也有分布。更多还原