全球石炭纪-二叠纪植物群的演化和分布特征

在全球范围内，石炭纪和二叠纪植物群可以划分为五个植物群，即早石炭世（杜内期、维宪期和纳缪尔Ａ期）的全球性拟鳞木植物群（Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｐｓｉｓｆｌｏｒａ）和晚石炭世（纳缪尔Ｂ—Ｃ期、威斯发期和斯蒂芬期）至二叠纪的华夏植物群、欧美植物群、安加拉植物群和冈瓦纳植物群。早石炭世拟鳞木植物群广泛分布于世界许多地区，具有全球一致性，以Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｐｓｉｓ，Ｓｕｂ ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎ，Ａｒｃｈａｅｏｓｉｇｉｌａｒｉａ，Ａｒｃｈａｅｏｃａｌａｍｉｔｅｓ，Ｃａｒｄｉｏｐｔｅｒｉｄｉｕｍ，Ｒｈｏｄｅｏｐｔｅｒｉｄｉｕｍ，Ｒｈａ ｃｏｐｔｅｒｉｓ，Ａｄｉａｎｔｉｔｅｓ，Ｔｒｉｐｈｙｌｏｐｔｅｒｉｓ等为特征。拟鳞木植物群逐渐从泥盆纪植物群分离出来，繁盛于早石炭世早期，绝灭于早石炭世末期。在早石炭世和晚石炭世的转换期，全球性气候变化和构造运动导致早石炭世拟鳞木植物群典型分子的绝灭和晚石炭世植物群先驱分子的出现。因此，华夏植物群、欧美植物群、安加拉植物群和冈瓦纳植物群衍生于早石炭世全球一致性拟鳞木植物群，但它们各自发展在不同的环境中。     

宁夏及邻区石炭纪植物群

本文对宁夏及邻区石炭纪植物化石进行了系统研究，共鉴定植物化石２４属６２种，讨论了植物群的特征，划分了４个植物组合，即（１）Ｃａｒｄｉｏｐｔｅｒｉｄｉｕｍｓｐｅｔｓｂｅｒｇｅｎｓｅ－Ａｒｃｈａｅｏｃａｌａｍｉｔｅｓｓｃｒｏｂｉｃｕｌａｔｕｓ组合；（２）Ｍｅｓｏｃａｌｕｍｉｔｅｓｃｉｓｔｉｆｏｒｍｉｓ－Ｐｅｃｏｐｔｅｒｉｓａｓｐｅｒａ组合；（３）Ｃｏｎｃｈｏｐｈｙｌｌｕｍｒｉｃｈｔｈｏｆｅｎｉｉ－Ｐａｒｉｐｔｅｒｉｓｋａｉｐｉｎｇｉａｎａ组台；（４）Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｐｏｓｔｈｕｍｉｉ－Ｎｅｕｒｏｐｔｅｒｉｓｏｖａｔａ组合．这４个植物组合的地质时代大致与西欧的杜内期－维宪期、纳缪尔期、维斯发期和斯蒂芬期相当，其代表岩组分别为前黑山组－臭牛沟组、靖远组、羊虎沟组和太原组．     

辽东,辽西下石炭统孢粉组合特征

辽东、辽西石炭系（地台型）发育，化石丰富，是研究我国北方石炭系及矿产的理想地区。华北缺失下石炭统早已成“定论”，但笔者通过植物化石研究证实东北南部存在早石炭世地层无疑，并建立了Ｓｕｂｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎ－Ａｃｈａｅｏｃａｌａｍｉｔｅｓ－Ｃａｒｄｉｏｐｔｅｒｉｄｉｕｍ ｓｐｅｔｓｂｅｒｇｅｎｓｅ组合带。与此同时，作者又在辽东、辽西石炭系下部采到了丰富的孢粉化石共３６属７５种，并归结为Ｌｙｃｏｓ     

关于华夏植物群起源问题的探讨

华夏植物群的起源问题，国内外有不同认识。笔者根据研究工作的成果并参考大量中外文献资料，提出华夏植物群起源于早石炭世晚期（维宪期至纳缕尔Ａ期）的新认识，自中石炭世￣①早期（纳缪尔８－Ｃ期）已成为独特的植物群；同时认为它并非由欧美植物群发展而来，二者均源于拟鳞木植物群，分别在各自所处的环境中平行演化而形成。     

秭归周坪地区云台观组植物化石的发现及意义

在秭归周坪地区云台观组发现大量保存完美的中泥盆世晚期植物化石Ｐｒｏｔｏｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｓｃｈａｒｙａｎｕｍ－Ｂａｒｒａｎｄｅｉｎａｄｕｓｌｉａｎａ组合,丰富了云台观组时代归属与对比的古生物资料。该组合中楔叶目Ｘｉｈｕｐｈｙｌｌｕｍ和古种子Ａｒｃｈａｅｏｓｐｅｒｍａ等的发现表明其始以位在我国可追溯到中泥盆统。     

晚古生代中国大陆与欧美地区植物群之间的差异及其原因

晚古生代同处于赤道或低纬度地带的中国大陆植物群与欧美地区同期植物群之间总存在一定的差异。中泥盆世－早石炭世维宪期,中国大陆以石松类的大量繁育和高度分异为显著特色,而同期的欧美地区植物群以古蕨类和前裸子植物为其主体;纳缪尔期－二叠纪,大量东亚型鳞木类植物及许多地方性植物属相继在中国大陆出现,使它和欧美植物群之间差距进一步拉大。     

关于华夏植物群起源问题的探讨

华夏植物群的起源，国内外有不同认识。笔者根据研究工作的成果并参考大量中外文献资料，提出华夏植物物群起源于早石岩世晚期（维宪期至纳缪尔Ａ期）的新认识，自中石炭世早期（纳缪尔Ｂ－Ｃ期）已成独特的植物群，同时认为它并非由欧美植物群发展而来，二者均源子拟鳞木植物群，分别在各所处的环境中平行演化而形成。     

贺兰山北段晚石炭世和早二叠世植物群古生态研究

对贺兰山北段呼鲁斯太和沙巴台地区晚石炭世和早二叠世植物化石进行了研究，共鉴定植物化石２０属４０种，讨论了植物群的性质和时代。在研究植物群特征基础上，分析了植物化石埋藏类型，论证了植物群的古生态特征，划分了５个植物群落：（１）Ｂｏｔｈｒｏｄｅｎｄｒｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｅ群落；（２）Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｓｕｂｒｈｏｍｂｉｃｕｍ群落；（３）Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｓｚｅｉａｎｕｍ群落；（４）Ｔａｅ－ｎｉｏｐｔｅｒｉｓｍｕｃｒｏｎａｔａ群落；（５）Ｐｅｃｏｐｔｅｒｉｓｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ群落。这５个植物群落的时代分别相当于晚石炭世早期、晚石炭世中期、晚石炭世晚期、早二叠世早期和早二叠世晚期。石松类植物在晚石炭世沼泽环境最为丰富，以华夏植物区大量的特有种为特征。而蕨类植物和种子蕨类植物在早二叠世的泥炭沼泽和泛滥平原环境占优势。这些植物群落在晚石炭世和早二叠世广泛分布在不同演化阶段的泥炭沼泽和碎屑低地环境，指示温暖潮湿的气候条件。     

北祁连地区二叠纪植物群演替

北祁连地区二叠纪植物群自老而新可分５个植物组合：（１）早二叠世早期Ｎｅｕ ｒｏｐｔｅｒｉｓｐｓｅｕｄｏｖａｔａ—Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｐｏｓｔｈｕｍｉ组合；（２）早二叠世中期Ｅｍｐｌｅｃｔｏｐｔｅｒｉｓｔｒｉａｎｇｕｌａｒｉｓ—Ｅｍｐｌｅｃｔｏｐｔｅｒｉｄｉｕｍａｌａｔｕｍ组合；（３）早二叠世晚期Ａｌｅｔｈｏｐｔｅｒｉａｎｏｒｉｎｉ—Ｌｏｂａｔａｎｎｕｌａｒｉｓｓｉｎｅｎｓｉｓ组合；（４）晚二叠世早期Ｙｕａｎｉｓｓｔｒｉａｔａ—Ｃｌａｄｏｐｈｌｅｂｉｓｏｚａｋｉ组合；（５）晚二叠世晚期Ｉｎｉｏｐｔｅｒｉｓｓｉｂｅｒｉ ｃａ—Ｌｏｂａｔａｎｎｕｌａｒｉａｌｉｎｇｕｌａｔａ组合。该区晚二叠世早期（窑沟组）曾出现过一次植物危机事件，而晚二叠世晚期由于大量亚安加拉植物（如Ｉｎｉｏｐｔｅｒｉｓ，Ｃｏｍｉａ，Ｐｕｒｓｏｎｇｉａ，Ｚａｍｉｏｐｔｅｒｉｓ和Ｃａｌｉｐｔｅｒｉｓ等）的入侵，植被又得以复苏。北祁连二叠纪大部分植物群属华夏植物群；但晚二叠世晚期为华夏—亚安加拉混生植物群。     

新疆三塘湖盆地老爷庙组古植物特征及其时代

老爷庙组的命名者认为这套地层属于泥盆—石炭系过渡层，在地质图上标为早石炭世。新材料表明，植物大化石Ｌｅｐｔｏｐｈｌｏｅｕｍｒｈｏｍｂｉｃｕｍ－Ａｒｃｈａｅｏｐｔｅｒｉｓｆｉｓｉｌｉｓ－Ｃｙｃｌｏｓｔｉｇｍａｓｐ．组合的时代应属晚泥盆世晚期，孢子化石Ｒｅｔｕｓｏｔｒｉｌｅｔｅｓｓｉｍｐｌｅｘ－Ａｐｉｃｕｌｉｔｕｓｉｓｐｏｒａｈｕｎａｎｅｎｓｉｓ（ＳＨ）组合显示的时代也为晚泥盆世晚期，从而纠正了这一地层属于泥盆—石炭系过渡层的观点。     

北祁连山东段晚石炭世巴什基尔期植物群 ——兼论华夏植物群起源中心

北祁连山东段纳缪尔晚期(相当于巴什基尔期)植物群,共33属95种植物,其中地方性的土著分子(属、种)占有整个植物群总数的80%以上,华夏植物群(Cathaysia Flora)的典型特征分子较多,如①东方型鳞木类占植物群总数的25%左右,包括从早石炭世延续下来的华夏木(Cathaysiodendron)、多种东方型鳞木(Lepidodendron)、窝木(Bothrodendron)及扁圆封印木(Sigillaria brardii);②由晚泥盆世开始出现的龙潭楔叶(Sphenophyllum lungtanense)、长沙楔叶?(Sphenophyllum?(Tetrafolia)changshaense)、早石炭世的靖远楔叶(Sphenophyllum jingyuanense)到纳缪尔晚期的微缺楔叶(Sphenophyllum emarginatum),这类具有长楔形叶的植物出现得比欧美地区早许多,可能是二叠纪瓣轮叶(Lobatannularia)的最早祖先;③齿叶属(Tingia)在早石炭世晚期已经出现,到纳缪尔晚期(红土洼组)已有三种之多,加上贝叶属(Conchophyllum),这两属一直被认为是华夏植物群的典型代表;④多种早石炭世中、晚期繁盛的真蕨类植物偶脉羊齿(Paripteris)及网羊齿(Linopteris)到晚石炭世早、中期仍十分发育,是华夏植物群早期最显著的特征;⑤早石炭世的畸羊齿(Mariopteris(Karinopteris))继续发育,而后可能演化成大羽羊齿类植物(Gigantopterids)的先祖。本文通过对比研究证实,北祁连山东段的纳缪尔晚期植物群已经进入华夏植物群的早期演化阶段;自从晚泥盆世的沙流水组开始,先后经历了早石炭世的臭牛沟组,靖远组及晚石炭世红土洼组和羊虎沟组(本溪组)代表了前华夏植物群(Procathaysian Flora)演替为华夏植物群的关键地质时期。北祁连山东段亦成为前华夏植物群和华夏植物群早期发育、繁盛之地区,在纳缪尔期可能是华夏植物群的起源和早期演化中心。     

华夏植物群起源中心的研究

要贺兰山一带石炭纪、二叠纪地层发育,晚石炭世早期至二叠纪的地层连续出露,其中富含植物化石,特别是晚石炭世纳缪尔B—C期的红土洼组含丰富的早期华夏植物群分子。笔者多年来的研究表明,在此连续剖面上,植物化石反映出植物群的演化趋势颇为明显,构成石炭纪和二叠纪植物群较为连续的演化序列。植物群中含有大量的华夏型分子,属典型的华夏植物群。内蒙古阿拉善左旗呼鲁斯太剖面晚石炭世早期红土洼组是迄今为止含华夏植物群的最有代表性层位,所含植物化石是目前已记载的最为丰富的晚石炭世早期华夏型植物组合,因此笔者认为贺兰山一带可视为华夏植物群的起源中心。     

河南酮柏地区三叠纪早期放射虫动物群及其地质意义

本文描述了采自河南南部桐柏地区蔡家凹大理岩中的放射虫化石，共计７属８种（其中１新属２新种），包括Ａｒｃｈａｅｏｓｐｏｎｇｏｐｒｕｎｕｍ ｃｏｍｐａｃｔｕｍ Ｎａｋａｓｅｋｏ ｅｔ Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ，Ｙａｎｇｉａ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ Ｆｅｎｇ，Ｓｈｅｎｇｉａ ｙｉｎｉ（Ｆｅｎｇ），Ｃｅｎｏｓｐｈａｅｒａ ｓｐ．，Ｔｒｉａｓｓｏｃａｍｐｅ？ｓｐ．，Ｐａｃｔａｒｅｎｔｉｎｉａｓｐ．，Ｔｒｉａｓｓｏｎｍ     

辽宁东部晚古生代本溪组煤系地层鳞木的发现及其意义

最近在辽宁本溪牛毛岭剖面上的上石炭统(宾夕法尼亚亚系)本溪组新洞沟段(本溪组中段)的煤系地层中发现了大量鳞木化石。现有资料证明,在牛毛岭剖面本溪组复洲湾段(本溪组上段)灰岩中发现了属于晚石炭世莫斯科期的牙形石,而在牛毛岭剖面邻近地区本溪组湖田段(本溪组下段)中则发现了属于早石炭世(密西西比亚纪)的亚鳞木、大脉羊齿和贝叶。由此认为,新发现的牛毛岭剖面本溪组新洞沟段(本溪组中段)的鳞木化石,应晚于早石炭世,早于晚石炭世莫斯科期,即应属巴什基尔期。鳞木是辽宁东部第一次成煤期滨海沼泽相成煤植物群中的代表性植物。     

河南登封二叠纪煤系地层植物化石组合

依据化石的层位分布和组成内容，登封二叠纪煤系地层植物群由下而上可划分为三个植物化石组合带：１．早二叠世中期山西组Ｅｍｐｌｅｃｔｏｐｔｅｒｉｓ ｔｒｉａｎｇｇｕｌａｒｉｓ－Ｔａｅｎｉｏｐｔｅｒｉｓ ｍｕｌｔｉｎｅｒｖｉｓ ａｓｓｅｍｂｌａｇｅ ｚｏｎｅ；２．早二叠世晚期下石盒子组Ｇｉｇａｎｔｏｐｔｅｒｉｓ ｎｉｃｏｔｉａｎａｅ ｆｏｌｉａ－Ｃｈｉｒｏｐｔｅｒｉｓ ｒｅｎｉ ｆｏｒｍｉｓ ａｓｓｅｍｂ     

贵州沙子塘组－包磨山组生物地层──兼论石炭系与二叠系界线

贵州普安龙吟剖面，自吴望始等（１９７９）重新划分和建立沙子塘组、龙吟组（狭义）及包磨山组以来，引起了广大地质工作者的极大兴趣和关注；并且已成为我国石炭系与二叠系地层对比的重要标准剖面之一。８０年代末，我们对该剖面进行了调查研究，获得了许多新资料，如在沙子塘组发现了二叠纪具三级隔壁的珊瑚群Ｓｚｅｃｈｕａｎｏｐｈｙｌｌｕｍ，Ｗｅｎｔｚｅｌｅｌｌｉｔｅｓ等，Ａｓｓｅｌｉａｎ阶上部及Ｓａｋｍａｒｉａｎ－Ａｒｔｉｎｓｋｉａｎ阶的牙形石Ｄｉｐｌｏｇｎａｔｈｏｄｕｓｅｘｐａｎｓｕｓ，Ｎｅｏｇｏｎｄｏｌｅｌｌａｂｉｓｓｅｌｌｉ，Ｓｗｅｅｔｏｇｎａｔｈｕｓｗｈｉｔｅｉ，类Ｍｃｃｌｏｕｄｉａｂｅｌｌａ，Ｓｃｈｗａｇｅｒｉｎａｔｓｃｈｅｒｎｙｃｈｅｗｉｌｏｎｇａ等。有意义的是还发现了异珊瑚类化石，从而证明此类化石不仅限于泥盆纪至早石炭世。它们的生存时间可上延至二叠纪。在龙吟组及包磨山组发现了Ａｒｔｉｎｓｋｉａｎ阶的菊石群，如Ｐｒｏｐｉｎａｃｏｃｅｒａｓａｋｔｕｂｅｎｓｅ，Ｐ．ｋｎｉｇｈｔｉ，Ｋａｒｇａｌｉｔｅｓｔｙｐｉｃｕｓ，Ｍｅｄｌｉｃｏｔｔｉａｏｒｂｉｇｎｙａｎａ等。在包磨山组至歪头山煤系地层中发现了栖霞阶的牙形石Ｎｅｏｓｔ     

辽宁东部晚古生代本溪组煤系地层鳞木的发现及其意义

最近在辽宁本溪牛毛岭剖面上的上石炭统（宾夕法尼亚亚系）本溪组新洞沟段（本溪组中段）的煤系地层中发现了大量鳞木化石。现有资料证明,在牛毛岭剖面本溪组复洲湾段（本溪组上段）灰岩中发现了属于晚石炭世莫斯科期的牙形石,而在牛毛岭剖面邻近地区本溪组湖田段（本溪组下段）中则发现了属于早石炭世（密西西比亚纪）的亚鳞木、大脉羊齿和贝叶。由此认为,新发现的牛毛岭剖面本溪组新洞沟段（本溪组中段）的鳞木化石,应晚于早石炭世,早于晚石炭世莫斯科期,即应属巴什基尔期。鳞木是辽宁东部第一次成煤期滨海沼泽相成煤植物群中的代表性植物。     

山西太原西山下二叠统太原组鳞木属化石研究

华夏植物群是晚古生代全球四大著名植物群之一,鳞木属(Lepidodendron)广泛分布于四大植物群中。华夏植物区鳞木属因叶痕较大、叶痕下无通气道痕而被视为地域特征显著的东方型鳞木,区别于具有通气道痕的欧美植物区鳞木属。山西太原西山地区是华夏植物群的重要分布地之一,本文对太原西山地区下二叠统太原组的4块东方型鳞木化石进行鉴定和描述。结果表明,它们分属三种鳞木属叶座化石,即Lepidodendron oculus-felis、Lepidodendron cervicisum和Lepidodendron cf.aolungpylukense。根据鳞木属的大化石记录和相似属的研究成果,推测该属可能在晚泥盆世晚期起源于华南板块,跨洋流到达土耳其小亚细亚一带后开始分化,一支向西北到达欧洲西部并扩散至美洲北部,另一支从土耳其一带向北扩散至西伯利亚,最终散布到东欧、中亚地区。     

准噶尔盆地克拉美丽地区石炭,二叠纪孢粉组合及地质时代

准噶尔盆地东北缘克拉美丽地区石炭、二叠纪地层的孢粉学研究，仅在早石炭世的塔木岗组、滴水泉组和晚二叠世的平地泉组中发现不很丰富的孢粉化石，可划分为与上述３个组相对应的３个孢粉组合，被依次称为Ｄｉｃｔｙｏｔｒｉｌｅｔｅｓ－Ｌｙｃｏｓｐｏｒａ组合、Ｃｒａｓｓｉｓｐｏｒａ－Ｐｕｎｃｔａｔｉｓｐｏｒｉｔｅｓ－Ｓｔｅｎｏｚｏｎｏｔｒｉｌｅｔｅｓ组合和ｐｉｔｙｏｓｐｏｒｉｔｅｓ－Ｔｏｒｉｓｐｏｒａ组合。经孢粉组合特征讨论及与国内外同期孢粉组合对比，这３个组合或３个组的地质时代可初步确定为早石炭世早期的杜内期、早石炭世晚期早维宪期和晚二叠世中期的中欧克期。     

扬子地台前寒武纪－寒武纪界线地层的微体植物化石群

前寒武纪一寒武纪界线地层在扬子地台发育良好、分布广泛,并有包括微体植物群、海藻、瓶形原生物、具硬体动物及‘澄江动物群’等化石的发现。因而,扬子地台成为研究前寒武纪－寒武纪界线生物地层的代表地区之一。基于对扬子地台前寒武纪－寒武纪界线地层已知微体植物化石记录的回顾和论定,总结概括了下寒武统微体植物化石组合：寒武系最底部硅质磷块岩中的Ｍｉｃｒｈｙｓｔｒｉｄｉｕｍ－Ｐａｒａｃｙｍａｔｉｏｓｐｈａｅｒａ－Ｍｅｇａｔｈｒｉｘ组合和较高层位页岩的Ｓｋｉａｇｉａ－Ａｎｎｕｌｕｍ－Ａｒｃｈａｅｏｄｉｓｃｉｎａ组合。它们分别与Ａｎａｂａｒｉｔｅｓ－Ｃｉｒｃｏｔｈｅｃａ－Ｐｒｏｔｏｈｅｒｔｚｉｎａ小壳动物化石带和Ｐａｒａｂａｄｉｅｌｌａ及Ｅｏｒｅｄｌｉｃｈｉａ三叶虫带相对应。与东欧地台疑源类生物地层相对照,扬子地台Ｍｉｃｒｈｙｓｔｒｉｄｉｕｍ－Ｐａｒａｃｙｍａｔｉｏｓｐｈａｅｒａ－Ｍｅｇａｔｈｒｉｘ组合的纵向分布大体和东欧地台Ａｓｔｅｒｉｄｉｕｍｔｏｒｎａｔｕｍ－Ｃｏｍａｓｐｈａｅｒｉｄｉｕｍｖｅｌｖｅｔｕｍ组合带相一致,而以上两地台的化石组合产出层位可能都略高于纽芬兰东部剖面,依据Ｐｈｙｃｏｄｅｓｐｅｄｕｍ所厘定的寒武系底界?