粤中晚三叠世小坪组植物群及古环境意义

【作者】 张筱青； 王永栋； 董重； 林小明； 金建华；

【机构】 中国科学院南京地质古生物研究所； 中国科学院大学； 现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所； 广东省地质调查院； 中山大学生命科学学院；

【摘要】 三叠纪-侏罗纪之交发生了地质历史上最大的五次大灭绝事件之一,并伴随着强烈的中大西洋岩浆省火山活动、大气CO2浓度升高、气候变暖等地质事件,同时全球古气候、古生态、古环境都产生了巨大的变化。相较于海相而言,对于海陆交互相晚三叠世—早侏罗世之交重大生物事件的研究仍很薄弱。我国华南广东中部地区晚三叠世发育一套良好的为海陆交互相地层—小坪组,植物群十分发育,化石类型繁多,对于了解华南板块三叠纪末期古植被、古气候与古生态环境变化提供了重要材料。近年来,广州花都区炭步镇附近小坪组的多条剖面中发现丰富的植物化石,经研究,化石类型约40属89种(含未定种),其中节蕨类4属8种,占植物群9.0%;真蕨类12属29种(占32.6%),种子蕨类5属9种(占10.1%),本内苏铁类8属25种(占28.1%),苏铁类2属6种(占6.7%),银杏类4属6种(占6.7%),松柏类3属3种(占3.4%),分类不明的植物2属3种,占植物群3.4%。通过对小坪组中典型属种化石的研究分析,以及与国内外晚三叠世植物群的比较,可得出粤中地区小坪组植物群对应的地质时代为晚三叠世。其中植物群总体面貌可以和我国四川须家河组植物群、云南一平浪植物群、江西和湖南安源组植物群、陕北延长群植物群以及越南鸿基植物群、日本成羽植物群以及东格陵兰、瑞典等晚三叠世植物群进行比较。依据化石鉴定结果可知,小坪组植物组合中裸子植物占据优势地位,共有24属51种,约占整个植物群的57%。裸子植物中,本内苏铁类占据绝对优势,Pterophyllum在地层中保存量大,且多样性丰富,成为该植物群的主要组成部分;苏铁类植物次之,其中以Nilssonia最为发育;种子蕨以Thinnfeldia、Protoblechnum、Ptilozamites为主,这几个属在我国只在华南晚三叠世地层中出现,最多延续到早侏罗世,是该时期颇为标志的植物分子;银杏类植物在其中一个化石点非常富集,且多样性丰富,保存了包括Ginkgoites、Baiera、Czekanowskia、Stenorachis多属,并与种子蕨类和真蕨类植物共生;松柏类以Podozamites为代表,在多个层位富集,类型似较为单一。蕨类植物次之,共有16属38种,约占整个植物群的43%(多样性百分比)。真蕨植物多样性丰富,以双扇蕨科和紫萁科(包括可能为紫萁科植物营养叶的枝脉蕨属化石)占显著地位为特征,莲座蕨科、马通蕨科和海金砂科化石也有一定数量,这反映了真蕨类是以热带及亚热带蕨类为代表的。小坪组岩性以灰白色砾岩、砂砾岩、含砾砂岩、石英砂岩为主,夹黑色粉砂岩、碳质页岩及薄煤层,以沉积韵律发育为特征,岩相指示三角洲沉积环境。另外,植物群的组合特征、母体植物亲缘关系及生态习性的相关研究也显示,晚三叠世时期广东广州地区为处于三角洲平原附近的温暖潮湿的泥炭沼泽环境。更多还原