二叠纪末生物大灭绝后Skolithos遗迹化石的古环境意义:以豫西和尚沟组为例*

豫西地区下三叠统遗迹化石记录了二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝事件(PTME)后遗迹群落由残存向复苏的演变,其中Skolithos以垂直或高角度倾斜于岩层面、被动充填为典型特征,广泛保存于下三叠统和尚沟组。文中以登封、宜阳地区下三叠统和尚沟组保存良好的Skolithos遗迹化石为研究对象,从宏观和微观不同尺度分析Skolithos遗迹属。基于遗迹化石和生物扰动记录反映的生物运动能力、觅食策略、生物与沉积物相互作用的方式、生物改造沉积物的方式,构建出豫西地区和尚沟组生态空间占据和生态系统工程三维空间模式图;在此基础上,进一步分析Skolithos的古环境意义,探讨Skolithos所指示的高生态压力。研究结果表明,经历过PTME事件后的Skolithos遗迹化石主要受到高温、干热气候以及巨型季风等高生态压力的影响,并在此影响下形成机会主义遗迹组合,在曲流河、滨浅湖环境中广泛发育。该成果可为豫西地区下三叠统的陆相沉积环境以及古生态背景研究提供参考依据。     

二叠纪末生物大灭绝后Skolithos遗迹化石的古环境意义:以豫西和尚沟组为例*

豫西地区下三叠统遗迹化石记录了二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝事件(PTME)后遗迹群落由残存向复苏的演变,其中Skolithos以垂直或高角度倾斜于岩层面、被动充填为典型特征,广泛保存于下三叠统和尚沟组。文中以登封、宜阳地区下三叠统和尚沟组保存良好的Skolithos遗迹化石为研究对象,从宏观和微观不同尺度分析Skolithos遗迹属。基于遗迹化石和生物扰动记录反映的生物运动能力、觅食策略、生物与沉积物相互作用的方式、生物改造沉积物的方式,构建出豫西地区和尚沟组生态空间占据和生态系统工程三维空间模式图;在此基础上,进一步分析Skolithos的古环境意义,探讨Skolithos所指示的高生态压力。研究结果表明,经历过PTME事件后的Skolithos遗迹化石主要受到高温、干热气候以及巨型季风等高生态压力的影响,并在此影响下形成机会主义遗迹组合,在曲流河、滨浅湖环境中广泛发育。该成果可为豫西地区下三叠统的陆相沉积环境以及古生态背景研究提供参考依据。     

贵阳地区下三叠统安顺组遗迹化石及古环境意义

贵阳地区下三叠统安顺组中的遗迹化石是研究P-T生物大灭绝后古环境、古生态的良好材料,在研究区发现、描述了8个遗迹属,9个遗迹种。安顺组中遗迹化石的垂向分布表明:安顺组一段以结构单一、个体较小的遗迹化石Planolites montanus,Palaeophycus curvatus和Phycodes palmatus为主;二、三段中遗迹化石属种增多、生物扰动增强,除了一段的3个遗迹种外还发现有6个遗迹种:Beaconichnus darwinum,Chondrites recurvus, Thalassinoides paradoxicus,Thalassinoides horizontalis,Arenicolites isp.,Rhizocorallium commune,在三段出现的复杂遗迹化石Rhizocorallium commune和Thalassinoides paradoxicus代表了本地区海洋环境在早三叠世晚期的重大改善。岩性特征和生物化石特征表明安顺组一段上部为台缘浅滩环境,二段为碳酸盐岩台地边缘斜坡环境,三段为靠近台地边缘的潮间-潮下环境,在一至三段沉积期,海水含氧条件有所改善,研究区处于浅海“宜居带”上。安顺组四段沉积于半局限台地内的潮间-潮上环境,处于“宜居带”之外,在此区域遗迹化石不发育,生物活动相对较弱。早三叠世奥伦尼克期遗迹化石发育特征表明生物复苏活动在碳酸盐岩台地边缘带相对活跃。     

河南嵩山地区的三叠系

嵩山地区的三叠系主要分布在登封县大金店、东金店及芦店等地,为一套紫红—灰绿色内陆河流—湖泊相碎屑岩沉积,总厚度达1203～1640m,其中产丰富的动物和植物化石。该系与下伏二叠系石千峰组呈整合关系,其上部被第三系所不整合覆盖。根据岩性特征、生物组合及区域地层对比,将本区三叠系划分为:下三叠统刘家沟组、和尚沟组,中三叠统二马营组、油房庄组,上三叠统椿树腰组和谭庄组。     

豫西济源地区中三叠世油房庄组遗迹组构及其环境解释

河南济源地区中三叠世油房庄组发育了一套滨浅湖相的砂泥岩沉积，在该组上段紫红色与黄绿色砂泥岩沉积中发现了大量的遗迹化石。其中高能砂质滨湖沉积中识别出6种遗迹组构:斑状生物扰动组构、Skolithos isp.-Planolites montanus组构、Skolithos verticalis组构、Planolites beverleyensis组构、Skolithos isp.组构和Palaeophycus annulatus 遗迹组构，它们可归入陆相Skolithos遗迹相；极浅湖泥岩夹粉砂岩沉积中识别出3种遗迹组构: Skolithos linearis遗迹组构、Taenidium barretti遗迹组构和植物根迹组构，它们可归入陆相Scoyenia遗迹相。     

中国遗迹学研究十年进展

近十年来,中国遗迹学的研究取得许多新进展和新认识,重要成果概述如下: (1)在显生宙海相和过渡相沉积中新识别出84个遗迹属和211个遗迹种,新建28种遗迹组合及26种遗迹组构;在中生代和新生代陆相冲积扇、河流与湖泊沉积中识别出44个遗迹属和107个遗迹种,新建22种遗迹组合及10种遗迹组构;(2)论述了寒武纪底质革命对早期底栖生物的进化和生态效应的影响;(3)提出了3种古氧相(常氧相、贫氧相和厌氧相)的遗迹化石响应关系及其形成的沉积背景;(4)在华北下二叠统太原组灰岩中发现了大量成因与微生物相关的碳酸盐岩微形体,在动藻迹(Zoophycos)潜穴充填物中识别出球状、杆状、簇状、网状、瓶状和似脑球状6种微形体,描述了由造迹者与共生微生物一起进行一系列生命活动行为所形成的复杂精美的生物成因构造;(5)揭示了复杂遗迹化石动藻迹(Zoophycos)从浅阶层迁移至深阶层与从浅海迁移至半深海-深海同步的演化规律;(6)提出了滨-浅海和湖泊环境中风暴与浊流事件沉积序列中以及P/Tr界线附近遗迹化石的组成与分布特征,并论证了P-Tr事件前后遗迹化石及其造迹生物生态系统的演变规律,为晚二叠世末生物大灭绝后的生态系统复苏过程提供了可靠的遗迹学信息;(7)在华东、华北和西部地区多处新发现侏罗纪和白垩纪大量兽脚类、蜥脚类和鸟脚类恐龙足迹群;(8)在华北地台中元古界和上二叠统-下三叠统碎屑岩中识别出多种微生物成因沉积构造;(9)详细分析了碎屑岩和碳酸盐岩储集层中的生物扰动作用和遗迹组构及其对储集层物性的影响,建立了生物扰动变化三维地质模型,并提出了生物扰动型储集层的表征与研究方法。上述研究成果极大地促进了中国在遗迹分类学、遗迹相、遗迹组构、地微生物以及遗迹学在事件沉积和油气储层应用研究等方面的发展和进步。     

西藏定结、定日三叠系遗迹化石及其地质意义

西藏定结县、定日县一带的三叠系产大量遗迹化石,可划分为4个遗迹化石组合,对应于Skolithos遗迹相,Cruziana遗迹相和Zoophycos遗迹相.根据遗迹相及其它相标志判别,该区早中三叠世主要为陆棚环境,晚三叠世主要为滨岸环境.对遗迹化石的分析结果表明该区早三叠世存在短暂的缺氧事件.     

豫西登封地区下三叠统中的遗迹化石及其沉积环境

豫西登封地区下三叠统刘家沟组及和尚沟组系一套河湖相沉积,通过沉积特征和沉积序列分析,建立了8种类型的沉积序列,并在该套地层中发现丰富的陆相遗迹化石,已鉴别出8个遗迹属10个遗迹种。根据遗迹化石的组成、产状和分布特征,建立了3种遗迹组合:1)Scoyenia遗迹组合,出现于周期性暴露的极浅水河漫滩及小型河漫湖泊环境;2)Arenicolites遗迹化石组合,产生于水体较动荡的滨湖沉积环境;3)Taenidium-Planolites遗迹化组合,形成于水体较平静的浅湖沉积环境。基于沉积特征、沉积序列及伴生遗迹化石组成与分布特征的综合分析,提出了该区早三叠世地层中遗迹化石组合的沉积环境模式。     

东昆仑造山带东段下中三叠统研究进展

东昆仑造山带东段下中三叠统包括下三叠统洪水川群和中三叠统闹仓坚沟组.根据实体化石和遗迹化石的研究, 结合区域上的岩性对比, 将洪水川群划分为3个岩性单元, 即底部砂砾岩段、中部灰岩夹砂岩段和上部砂板岩段, 属于下三叠统印度阶和奥伦尼克阶.闹仓坚沟组包括闹一段砂砾岩和闹二段砂板岩, 从中三叠统早安尼锡期延续到中安尼锡期.砂岩的常量元素分析结果表明, 大部分砂岩为杂砂岩, 属于复理石盆地的浊积岩范畴; 砂岩稀土元素的特征值接近于活动大陆边缘和大陆岛弧元素的参数值.      

湖北黄石早三叠世的遗迹化石及其古环境意义

系统研究了湖北黄石新下陆下三叠统嘉陵江组碳酸盐岩地层中6个属的遗迹化石: Helminthopsis, Palaeophycus, Phycodes, Planolites, Rhizocorallium, Scalarituba,确认上述遗迹化石属于Cruziana遗迹相,依据风暴沉积及遗迹化石的组合推断嘉陵江组沉积序列是正常潮坪、浅海陆棚、浅水蒸发岩的沉积旋回.黄石地区的遗迹化石与美国西部弗吉尼亚早三叠世早期到晚期的演化特征以及前寒武纪-寒武纪之交、晚泥盆世弗拉期-法门期之交的遗迹化石所显示的演化特征颇为相近,这一耦合现象可能与生物-环境的系统演化有关.     

冀北三叠系二马营组凝灰岩夹层的发现及其地质意义

冀北三叠系二马营组分布于下板城—平泉一带,主要为一套河流相红色砂泥岩组合,时代原定为中三叠世。通过1∶5万区域地质调查,首次在二马营组上部发现凝灰岩夹层,并进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得其206Pb/238U年龄加权平均值为234.2±2.6Ma(MSWD=3.2),综合古生物化石、后期脉岩、地层接触关系等依据,将二马营组沉积时限重新厘定为中—晚三叠世。结合区域地质资料,认为冀北三叠系二马营组凝灰岩夹层的形成可能与西伯利亚板块与华北板块碰撞造山有关,该凝灰岩层作为有效的地质事件标志层,记录了当时构造背景下华北陆块北缘的一次火山活动。     

西秦岭甘南地区上二叠统毛毛隆组古环境演变:基于遗迹网络分析

西秦岭地区是二叠系—三叠系之交深水相保存较为连续的地区,西秦岭甘南地区上二叠统毛毛隆组发育丰富的遗迹化石(12属17种)。遗迹网络分析作为新兴的研究方法,侧重于用相互连接的遗迹分类群来重建遗迹群落系统,这为研究遗迹群落的行为学和生态学提供了丰富的手段。笔者以西秦岭甘南地区上二叠统毛毛隆组发现的遗迹化石为数据源,运用遗迹网络分析方法,揭示出毛毛隆组遗迹群落具结构化特征,遗迹群落体现出环境驱动的遗迹组合面貌特征: Palaeophycus-Lockeia-Arenicolites-Dictyodora-Planolites-Protovirgularia-Chondrites组合(C1,近源浊流区),Palaeophycus-Lockeia-Arenicolites-Dictyodora-Protovirgularia-Phycodes-Chondrites-Helminthopsis组合(C2,浊流过渡区—浊流远源区),和Palaeophycus-Nereites-Scolicia-Protovirgularia-Helminthopsis组合(C3,远源浊流区)。该遗迹群落由C1演变至C3的过程,揭示了古环境从近源浊流区至远源浊流区的演变历程。     

Palaeoenvironmental evolution of the Upper Permian Maomaolong Formation in Gannan area of the West Qinling: Based on ichnonetwork analysis

The continuous Permian-Triassic strata in West Qinling represent deep-marine deposits. In this paper,abundant trace fossils(seventeen ichnospecies,twelve ichnogenera)have been identified in the Upper Permian Maomaolong Formation in the Gannan area of the western Qinling orogen. As a new ichnologic method,ichnonetwork analysis focuses on the reconstruction of the community system composed of interconnected ichnotaxa,which provides useful means for studying the behavior and ecology of ichnocoenosis. In this study,an ichnonetwork analysis is conducted with trace fossils data obtained from the first hand filed trip. The results show that ichnocoenosisis structured in the Maomaolong Formaiton,and three ichnoassociations were controlled by palaeoenvironments: Palaeophycus-Lockeia-Arenicolites-Dictyodora-Planolites-Protovirgularia-Chondrites (C1,proximal turbidite zone),Palaeophycus-Lockeia-Arenicolites-Dictyodora-Protovirgularia-Phycodes-Chondrites-Helminthopsis (C2,turbidite transition zone-distal turbidite zone),and Palaeophycus-Nereites-Scolicia-Protovirgularia-Helminthopsis (C3,distal turbidite zone). The evolution from C1 to C3 in the Upper Permian Maomaolong Formation from the Gannan area of the West Qinling reveals the palaeoenvironmental changes from proximal turbidite zone to distal turbidite zone.     

新化,湘潭等地跳马涧组的遗迹化石

新化、湘潭等地跳马涧组的遗迹化石经笔者鉴定与描术者共15个遗迹属24个遗迹种(包括4个新遗迹种)。它们大部分属于跳马涧组上部,可分为Arenicolites-Palaeophycus组合,Skolithos-Planolites组合,Palaeophycus-Gordia组合,Rhizocorallium-Planolites组合,代表近滨环境,属Cruziana遗迹相。部分属于顶部Zoophycus-Cochlichnus组合和Zoophycus-Skolithos组合,属Zoophycus遗迹相上部。综合前人资料,湖南跳马涧组遗迹化石现已发现22属45种,可归并为居住迹、觅食迹、爬行迹、休息迹、啮食迹、钻孔、逃逸构造、生物扰动构造八种生态类型。由跳马涧组下部至顶部,由以居住迹为主的遗迹组合,转变为居住迹、觅食迹同等发育或以觅食迹为主,转变为啮食迹为主的组合。反映由前滨转变为近滨,再转变为远滨,代表海水加深、海侵扩大的过程。     

藏南(萨噶-江孜地区)中生代遗迹化石及其行为习性分析

文中描述的遗迹化石是河北区调队1/25万萨噶幅(2001年)和中国地质大学1/25万江孜幅、亚东幅（2002年）野外地质调查过程分别的。遗迹化石的产地和时代是：萨噶和吉隆附近的晚白垩世，冈底斯弧前盆地日喀则群昂仁组复理石（化石点1）；和产自康马地区马拉雅拉轨岗日带晚三叠世捏如组，早中侏罗世田巴群，早白垩世加不拉组和晚白垩世宗卓组复理石(化石点2)，少量标本产自北喜拉南带岗巴?定日晚白垩世岗巴村口组(化石点3)。文内共计描述上述地区中生代遗迹化石12个遗迹属，14个遗迹种包含4个未定遗迹种其中多数(5个遗迹属，7个遗迹种)为首次在中被发现和描述(包含有两个新遗迹种)。本文详细研究了各遗迹属的行为习性特征，其中数（有9个遗迹属）过去经常产于世界各地中新生代深海复理石内，根据不同的埋和保存环境它们又可分为两大类，第一类为浊流形后（Post-turbidite）形成的遗迹，它们都是深海食沉积物动物的觅食（Fodinichnia）和游动的牧食迹（Pascichnia）如Gyrophyllites，Phymatoderma，Helminthoida和Phycosiphon，它们的主要特是都具有主动回填构造（active backfill）；另一类为流形成前（Pre-turbidite）形成的雕画迹，它们的主要特征是生活时期形成复的多孔的水道系统，并在其中培养细菌形成园艺式(Gardening)觅食或称为耕作迹（Agrichnia）Megagrapton,Rhabdoglyphus,Helicorhaphe,其中还包括适应低氧环境的化学共（Chemosymbiosis）类型如Chondrites和Cladichnus。在描述的遗迹中还包括住兼觅食(Dwellingandfeedingstructures):Schaubcylindrichnus和Syringomorpha以及一种经常趋向水流的停栖迹(Cubichnia)Sagittichnus。深海相中生代复理石地层（尤其晚三叠世，侏罗白垩纪），在我国除西藏地区特别发育外，内地其他各省区很少发育，因此上述中代遗迹化石资料显得特别珍贵，研它们相信会对今后西藏的地层学，沉积学和岩相古地理学研究，提供有价值的地质资料。     

Intensifying aeolian activity following the end-Permian mass extinction: Evidence from the Late Permian–Early Triassic terrestrial sedimentary record of the Ordos Basin,North China

Sedimentary successions provide direct evidence of climate and tectonics, and these give clues about the causes of the mass extinction around the Permian–Triassic boundary. Terrestrial Permian–Triassic boundary strata in the eastern Ordos Basin, North China, include the Late Permian Sunjiagou, Early Triassic Liujiagou and late Early Triassic Heshanggou formations in ascending order. The Sunjiagou Formation comprises cross-bedded sandstones overlaid by mudstones, indicating meandering rivers with channel, point bar and floodplain deposits. The Liujiagou Formation was formed in braided rivers of arid sand bars interacting with some aeolian dune deposits, distinguished by abundant sandstones where diverse trough and planar cross-bedding and aeolian structures (for example, inverse climbing-ripple, translatent-ripple lamination, grainfall and grainflow laminations) interchange vertically and laterally. The Heshanggou Formation is a rhythmic succession of mudstones interbedded with thin medium-grained sandstones mainly deposited in a shallow lacustrine environment. Overall, the sharp meandering to braided to shallow lake sedimentary transition documents palaeoenvironmental changes from semi-arid to arid and then to semi-humid conditions across the Permian–Triassic boundary. The die-off of tetrapods and plants, decreased bioturbation levels in the uppermost Sunjiagou Formation, and the bloom of microbially-induced sedimentary structures in the Liujiagou Formation marks the mass extinction around the Permian–Triassic boundary. The disappearance of microbially-induced sedimentary structures, increasingly intense bioturbation from bottom to top and the reoccurrence of reptile footprints in the Heshanggou Formation reveal gradual recovery of the ecosystem after the Permian–Triassic boundary extinction. This study is the first to identify the intensification of aeolian activity following the end-Permian mass extinction in North China. Moreover, while northern North China continued to be uplifted tectonically from the Late Palaeozoic to Late Mesozoic, the switch of sedimentary patterns across the Permian–Triassic boundary in Shanxi is largely linked to the development of an arid and subsequently semi-humid climate condition, which probably directly affected the collapse and delayed recovery in palaeoecosystems.     

A Review of the Tetrapod Track Record in China,with Special Reference to Type Ichnospecies:Implications for Ichnotaxonomy and Paleobiology

<正>"Splitting" and "lumping" are perpetual problems in vertebrate,especially dinosaur, ichnotaxonomy.Chinese dinosaur ichnotaxonomy,which began in 1940,provides a series of interesting case studies,highlighting the dual problems of historical and dubious ichnotaxonomy. Chinese Mesozoic tetrapod track types have been placed into 63 ichnospecies(one Triassic,28 Jurassic,and 34 Cretaceous),exclusive of other,non-type ichnospecies or ichnotaxa identified from China.Fifty-two(～83%) of these 63 tetrapod ichnospecies were placed in monospecific ichnogenera. At the ichnogenus level,we prune—either by recognizing nomina dubia or by synonymy—17 from the list of 53 dinosaurian ichnogenera(a 32%reduction),leaving 36 ichnotaxa that we consider valid. Most of the cuts affect Jurassic theropod ichnotaxa,which are reduced from 23 to only nine because most ichnogenera are subjective junior synonyms of Grallator and Eubrontes.Fewer Chinese Cretaceous ichnotaxa(only six of 21 ichnogenera) are obvious nomina dubia or subjective synonyms, suggesting greater east Asian endemism during this time.Because ichnospecies differences are subtle, we provisionally retain ichnospecies as valid pending detailed comparative analyses of congeneric ichnospecies.This synthesis is long overdue and is necessary to address problems of historical and provincial ichnotaxonomy,which severely hamper comparisons of tetrapod ichnofaunas in space and time.