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在晚泥盆世弗拉期到早石炭世谢尔普霍夫期这段长约68个百万年的时期中，发生了地质历史上重大的全球性板块构造运动、晚古生代冈瓦纳冰川活动、全球气候由温室向冰室转变，同时伴随全球海平面多次波动以及生物多样性下降等重大地质历史事件和生物宏演化事件。这一系列事件极大地影响和控制了晚古生代晚期的联合古陆形成以及“古生代演化动物群”的发展和演化方向。而地质历史中生物地理分布范围的变化和生物地理区的形成和演变不仅是生物迁移、扩散或隔离等演化事件的直接结果，也是相关的地质历史事件的直接反映。因此研究晚泥盆世和早石炭世的生物地理分布和地理区系变化具有重要的意义，它是了解地质历史中的生物宏演化与地质历史事件协同演化的重要方法。
本文以Filemaker数据库为数据采集和管理平台，收集、录入并建立了晚泥盆世到早石炭世的全球腕足动物分类和古地理分布资料数据库。经过数据清理和整合，文中得到了共包含晚泥盆世弗拉期到早石炭世谢尔普霍夫期五个时期，来自全球1456个化石点分属79个古地理分析单元的6984条腕足动物有效化石记录(分属3545种、512属、120科、16目)。经过数据转换得到了五个时期的全球腕足动物属的出现的丰度数据矩阵和二元数据矩阵，在此基础上采用了聚类分析(CA)、非度量多维标度变换(NMDS)及最小生成树(MST)三种多元分析方法以及不同的动物群相似性系数，综合分析和识别并划分了晚泥盆世至早石炭世各时期的腕足动物地理分区。
分析发现晚泥盆世弗拉期到早石炭世谢尔普霍夫期，全球腕足动物的生物地理分布模式发生了重要的转折和变化。晚泥盆世弗拉期和法门期全球腕足动物群具有广泛的交流和联系，赋予了此时期显著的世界性腕足动物地理区系特征。然而，随着早石炭世欧洲与北美之间腕足动物群相似性的逐渐降低，以及古特提斯洋沿岸腕足动物群联系的增加，这一世界性地理区系从根本上发生了转变，而代之以全球生物地理分区特征逐渐加强。尤其到了早石炭世维宪期，欧洲和北美腕足动物群的联系几乎完全消失，相反地，古特提斯洋沿岸浅海区域的腕足动物群联系进一步加强。最终在早石炭世晚期在全球范围内形成了西伯利亚、古特提斯和(北)美洲三个腕足动物地理大区。
文中进一步研究发现，晚泥盆世弗拉期至早石炭世谢尔普霍夫期全球腕足动物地理区的变化和趋势与这一阶段的全球性重大地质历史事件和生物事件相关。尤其晚泥盆世至早石炭世全球腕足动物地理分布模式从“欧美区系”的瓦解到古特提斯大区以及(北)美洲大区的形成的重要转折和变化过程，与欧美大陆和冈瓦纳大陆的运动和拼合过程紧密相关。随着欧美大陆与冈瓦纳大陆从晚泥盆世弗拉期持续靠拢，位于两者之间的海水通道(Rheic Ocean)逐渐缩小，并在早石炭世晚期两大板块拼合最终导致了沟通古特提斯洋与北美东、西部腕足动物群的海水海道的闭合。这一全球性板块运动产生的地理隔离直接影响和控制了这一阶段的腕足动物地理区系的变化过程。
板块运动引起的海道闭合进一步造成了全球性的大规模洋流循环模式的重大改变。这一通道的闭合直接导致了环赤道暖流消失，洋流在中欧地区受阻而转向中、高纬度地区，因此促进和加强了古特提斯洋南、北部的洋流循环。这一洋流循环模式解释了这一阶段古特提斯洋沿岸腕足动物群联系的不断加强。此外，晚泥盆世和早石炭世的全球海平面变化、全球气候变冷以及冈瓦纳冰川发育等大规模地质历史事件也在一定程度上影响了腕足动物的迁移和扩散，并进一步影响了它们的地理分布以及地理区系演变。
全球晚泥盆世和早石炭世腕足动物地理分布以及地理区系的长期动态演变过程和趋势，以及它们对同时期全球性重大地质历史事件和生物事件的反映和响应过程，提供了了解和恢复板块运动过程以及古板块位置的重要方法和途径。它从生物学的角度验证了板块运动以及板块位置变化，为恢复和重建全球古板块和古地理分布图提供了重要的支持和证据。
本文最后一部分研究了陕西南部镇巴县火焰溪剖面的下石炭统和腕足动物群，首次系统地描记了腕足动物12属15种。通过与国、内外同期地层及腕足动物群的对比研究，将该动物群的时代进一步对比为早石炭世晚维宪期一谢尔普霍夫期。