塔里木盆地奥陶纪钙化蓝细菌和相关微生物化石:系统分类及意义

【作者】 刘丽静； 吴亚生； 杨海军； Robert Riding；

【机构】 中国科学院地质与地球物理研究所； 西北大学地质学系； 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院； 田纳西大学；

【摘要】 蓝细菌钙化作用是指某些蓝细菌属种可以利用水中的HCO3-进行光合作用而引起细胞外胶鞘附近PH值上升,进而引起水体中的碳酸钙过饱和而在其胶鞘(EPS)内部或表面沉淀。发生钙化的蓝细菌胶鞘则可以保存为化石。确切的钙化蓝细菌化石从新元古代开始大量出现,在古生代和中生代某些时期的海相碳酸盐地层中广泛分布,是地质历史时期蓝细菌的重要记录。因蓝细菌胶鞘化石形态简单,生物真实面貌复原难度大,以及特征标准缺乏,系统分类上争议较多。近年来作者对来自塔里木盆地64口井奥陶纪岩心的8500个岩石薄片中的钙质微生物化石开展了系统古生物学研究。主要利用光学显微镜对其中所有钙质微生物化石进行观察,系统拍照、测量、形态描述、鉴定,共识别出20个属33个种,其中包含2个新属新种和2个新种。大部分都来自中、上奥陶统。在前人的研究基础上,并与现代钙化蓝细菌进行了广泛的形态对比,对这些钙化蓝细菌化石及其相关疑问钙质微体化石的系统分类进行了厘定。如:Girvanella,Subtifloria,Razumovskia,Acuasiphonoria gen.nov.,Hedstroemia,Cayeuxia,Bija,Apophoretella,Ortonella,Zonotrichites,Bevocastria归入钙化蓝细菌,可分别与现代颤菌科和胶须菌科中的某些属对比;将Proaulopora,Phacelophyton和Gomphosiphon gen.nov.归入可能的钙化蓝细菌,可与现代胶须菌科的眉菌属进行对比;将Renalcis,Izhella,Epiphyton,Wetheredella,Rothpletzella和Garwoodia归入疑问钙质微体化石,由于缺乏可与之对比的现代生物类型,它们的系统分类位置尚难以确定。目前全球已知的奥陶纪钙化蓝细菌化石及其相关钙质微体化石共包含13个属,其中的12个属都在塔里木生物群发现。塔里木钙化蓝细菌生物群中的6个属和14种是在奥陶纪的首次发现,极大地提高了对奥陶纪钙化蓝细菌生物群分异度的认识,有重要的古生物学及地层学意义。长期以来,多数学者认为中奥陶世和晚奥陶世的钙化蓝细菌化石丰度很低,被认为是蓝细菌钙化的减弱期。但是本次大量钙质微生物在中、晚奥陶世的发现使得之前认为的中晚奥陶世是蓝细菌钙化减弱期的观点需要重新考虑。更多还原