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二叠纪末期爆发了生物演化史上规模最大、影响最深远的一次生物集群绝灭事件。金玉玕等(1995)认为:这次事件由两幕组成的:茅口期末全球性海退使生物栖息地丧失而导致地方性类群和远洋浮游生物灭亡的前乐平统生物灾变事件,和乐平世末全球性急速海侵破坏了残留陆棚,引发了生物量的锐减和高级类群消亡的后乐平统生物集群绝灭事件。本文主要研究前乐平统的生物灾变事件,此次影响整个生物界的绝灭事件也必然对牙形石动物群造成巨大的影响。牙形石分布广泛,演化迅速,是一种高精度生物地层对比的标准化石,被用于精确标定生物地层界线。所以通过对牙形石种属演化的研究,可以揭示绝灭事件对海洋生物群影响。进一步探讨Guadalupian统与Lopingian统界线(GLB)的合适层位以及生物灭绝的模式。
鄂西地区的二叠系地层具有发育连续、出露较好和牙形石化石丰富的特色,为精细研究中晚二叠纪Guadalupian统与Lopingian统的界线提供了良好的条件。本文所选取的鄂西恩施地区猫儿山主剖面及两个辅助剖面均位于中扬子板块北缘的古大陆边缘-斜坡部位,通过对研究剖面的牙形石生物地层及牙形石的生态演化特征的研究取得到以下成果:
1)经过精心的实验室内牙形石的研究工作,处理、鉴定和系统描述了3个属21种(包括2个新种):Jinogondolellashannoni、J.altudaensis、J.xuanhanensis、J.granti、J.crofti、J.postserrata、Clarkinapostbitterihongshuiensis、C.postbitteripostbitteri、C.dukouensis、C.asymmetrica、C.guangyuanensis、C.transcaucasica、C.longicuspdata、C.leveni、C.bizarrensis、Hindeodusminutus、H.typicalis、Jinogondolellan.sp.A、Jinogondolellan.sp.B、Clarkinan.sp.A、Clarkinan.sp.B。
2)依据关键牙形石分子的地层分布及首现位置,作者在猫儿山主剖面及两个辅助剖面识别出了十个牙形石带(按由老至新顺序)依次为:Jinogondolellashannoni带、Jinogondolellaaltudaensis带、Jinogondolellaxuanhanensis带、JinogondolellagrantiJinogondolellacrofti带、Clarkinapostbitterihongshuiensis带、Clarkinapostbitteripostbitteri带、Clarkinadukouensis带、Clarkinaasymmetrica带、Clarkinaguangyuanensis带、Clarkinatranscaucasica带。十个牙形石带大体上可以和Guadalupian统与Lopingian统界线层型剖面与点(GSSP)(华南广西蓬莱滩剖面)对比,并且依据ClarkinapostbitteripostbitteriMeiandWardlaw,1994的首现位置确定了乐平统的底界,ZSJIIIB31层和ZSJIIIBII1-1层,ZSJXII42-1层之底。
3)猫儿山主剖面及两个辅助剖面的牙形石带具有全球对比意义,同时也验证了Guadalupian统与Lopingian统界线层型剖面与点(GSSP)的复现性和科学性。但是通过生物地层与岩石地层的对比,发现广西来宾蓬莱滩剖面的Clarkinapostbitterihongshuiensis带很短,没有发现与Jinogondolella属共生,只相当于本文Clarkinapostbitterihongshuiensis带中四个演化阶段中最底部的一段,上面的三段都缺失,也就是说GSSP剖面可能缺失了这一关键的生物灾变事件层。
4)国内外的专家学者基本认同以ClarkinapostbitteripostbitteriMeiandWardlaw,1994的首次出现作为确定乐平统底界的标志,但是他们在由Guadalupian统向Lopingian统转化过程中,Jinogondolella属的幸存分子与Clarkina属的新生分子是否重叠的问题上存在分歧。本研究证实了二者在转化过程中具有重叠性,说明G-L生物危机期群落转换仍具多阶性,而不是点断平衡模式(Jinetal.,2000)。
5)前人对标定乐平统底界面的牙形石Clarkinapostbitteripostbitter的祖先种及其演化谱系曾存在分歧。作者依据J.altudaensis与Clarkina属化石的重叠性,它们形态上的相似性以及J.altudaensis的形态特征逐渐向Clarkinapostbitteri转化的特征,认为J.altudaensis可能是Clarkina祖先种,而金玉玕等认为J.granti是Clarkina祖先种的观点有待进一步商榷。并根据Jinogondolella和Clarkina种化石的演化特征,初步建立了从Jinogondolella到Clarkina的演化谱系。