马会珍;谭靖
【摘 要】运用沉积学、古生物学及地球化学原理对赋存盘县生物的贵州省盘县新民地区楚皮凹剖面中三叠统关岭组第二段的生物组合、岩性组合和以及火山活动对盘县生物影响进行综合分析,认为盘县生物沉积环境与埋藏环境吻合,埋藏于水体较深且宁静、低能的台内盆地中,死亡后就地埋藏.结合古氧化还原度及岩性、生物组合,化石得以完美埋藏,有三点是至关重要的因素:(1)爬行动物化石层和其他化石缓慢沉积过程中,水体还原缺氧给生物埋藏提供了必须的氧隔离层,防止死亡生物氧化分解;(2)沉积速率慢,岩性结构致密,颗粒细小,使生物能完整保存;(3)赋存盘县生物地层含多层火山凝灰岩,一些火山凝灰岩层直接覆盖在化石层之上,提示我们火山活动对盘县生物形成和埋藏起着至关重要的作用.
【期刊名称】《贵州地质》
【年(卷),期】2018(035)002
【总页数】7页(P138-144)
【关键词】盘县生物;关岭组二段;埋藏环境;贵州
李国麟【作 者】马会珍;谭靖
【作者单位】贵州省地质调查院,贵州贵阳550005;贵州省地质勘查矿产开发局中心实验室,贵州贵阳550055
【正文语种】中 文
【中图分类】尤小刚邬倩倩>直辖市有哪些P534.51;Q91
0 引言
盘县生物发现于贵州西南部的盘县新民乡羊圈村附近的中三叠统关岭组中。自1999年至今，陆续发现了大量的鱼和水生爬行动物化石，引起了学术界的关注。盘县生物以完整丰富的水生爬行动物化石为主，并含有鱼类、头足类、双壳类、腕足类等。其中，水生爬行动物有鱼龙类、幻龙类、原龙类等，属种丰富、保存完整、数量巨大，是一个珍稀的多门类生物化石，也是研究化石生态、成因、埋葬学的宝库。自盘县水生爬行动物化石发
现以来，一些学者对盘县水生爬行动物化石进行了深入研究，主要研究水生爬行动物的分类和演化(郝维城等，2006；王立亭，2000，2002)。但对盘县动物的生活环境、埋藏环境及其赋存地层的沉积学的研究刚刚开始。参考(王尚彦等，2004；孙作玉等，2004)对关岭生物产出地层的研究方法。以楚皮凹剖面为主要研究对象，对赋存盘县生物层段的埋藏环境进行重点研究，从生物组合、岩性组合、古氧化还原度以及火山活动对盘县生物影响进行综合分析，认为盘县生物沉积环境与埋藏环境吻合，埋藏于水体较深且宁静、低能的台内盆地中，死亡后就地埋藏。结合古氧化还原度及岩性、生物组合，化石得以完美埋藏，有三点是至关重要的因素：(1)爬行动物化石层和其他化石缓慢沉积过程中，水体还原缺氧给生物埋藏提供了必须的氧隔离层，防止死亡生物氧化分解；(2)沉积速率慢，岩性结构致密，颗粒细小，使生物能完整保存；(3)赋存盘县生物地层含多层火山凝灰岩，一些火山凝灰岩层直接覆盖在化石层之上，提示我们火山活动对盘县生物形成和埋藏起着至关重要的作用。
1 盘县生物产出特征
1.1 盘县生物产出层位2020元旦放假安排调休
盘县生物发现于贵州西南部盘县新民乡羊圈村及其邻区普安县境内的中三叠统关岭组上段地层，研究区出露地层有中三叠统关岭组T2g和杨柳井组T2y(图1)。
图1 贵州盘县新民乡羊圈村中三叠世盘县生物位置及地质图[据文献(郝维城等，2006；万大学等，2002)]修改Fig.1 Location and geologic map of Panxian biota in middle Triassic in Yangjuan village，Xinmin，Guizhou1—关岭组第一段；2—中三叠世杨柳井组；3—逆断层；4—化石层；5—关岭组第二段；6—地质界线；7—采样点；8—最高峰
盘县地区关岭组分为两段，下段主要发育紫红、灰绿薄层粘土岩、白云质粘土岩、泥质灰岩灰岩、与粘土岩互层(图2、图3①)，以底部厚约0.81.2 m的玻屑凝灰岩与下伏永宁镇组分界；永宁镇组则以发育纹层状白云岩为特征；上段主要由灰深灰薄至中厚层灰岩组成，有3-4套燧石团块灰岩，上覆杨柳井组发育大套白云岩。盘县生物化石主要赋存于关岭组二段上部发育在1-17层上距关岭组顶部约5272 m在区内分布连续稳定。化石层厚度约2 m岩性为中薄层灰岩、白云岩夹有3-5层凝灰岩(图3⑦)。研究剖面自上而下各自然层的岩性特征描述(图2)。
1.2 盘县生物的时代
孙作玉等贵州省盘县地区新民乡羊圈村附近羊圈-楚皮凹剖面中三叠统关岭组上段至杨柳井组下部地层进行牙形石生物地层再研究发现(孙作玉等，2014)：1)羊圈-楚皮凹剖面关岭组上段至杨柳井组下部可划分5 个牙形石带，自下而上为Nicoraella germanica带(未见底界)、Nicoraella kockeli带、Neogondolella bifurcata带、Neogondolella constricta带和Neogondolella constricta cornuta带(未见顶界)； 2)该段地层牙形石序列区内可与贵州省青岩剖面垄头组上部(台缘斜坡)、关刀剖面关刀岩楔(盆地边缘相)同名化石带对比(王立亭等，1999)。据此该段地层时代为中三叠世安尼期Pelsonian亚期至Illyrian亚期中晚期。
2 盘县生物埋藏环境探讨
2.1 生物组合、岩性组合对其埋藏环境的指示
羊圈-楚皮凹剖面产盘县生物水生爬行动
图2 中三叠世盘县生物综合地层柱状图[据文献(孙作玉等，2014；李美铮等，2011)修改]Fig.2 Comprehensive strata log diagram of Panxian biota in middle Triassic
物具有成层分布、聚集保存的特点，还可见大量幼年期鱼类，化石富集层上下有3-5层凝灰
岩。其中含化石层暗灰—黑纹层状灰岩中，均夹有一层含扇贝类(双壳类)的薄层灰岩，此种具放射状纹饰应归属于尖嘴蛤属(Oxytoma sp.)的双壳类，是一种耐低氧营底栖生活的双壳类(汪啸风等，2009)。
根据生屑含量、组合特征情况可以将盘县生物化石赋存层段岩性分成以下3 种(图3)：白云岩化泥晶灰岩、白云岩化含生屑泥晶灰岩、白云岩化泥晶生屑灰岩。总体上看，3 种岩石都具有灰泥成分含量高、颜暗的特点，但白云岩化程度较高，图2中1-19层除凝灰岩层外都有不同程度的白云岩化，反映环境水体相对较深，水动力较弱、低能环境。
泥晶灰岩(图3⑧)：野外观察多为灰-暗灰，泥质成分较高，常含较多泥质条带夹层，风化呈土黄。薄片鉴定泥晶高达80% 90%(体积分数，下同)：生屑含量少，主要为深水生物，含少量薄壳双壳类、钙质骨针等，丰度和分异度较低，指示水体能量低，相对较深，白云岩化程度较高。
含生物屑泥晶灰岩(图3⑤)：野外观察灰-深灰、中-厚层夹薄层灰岩。薄片鉴定生物屑> 10%，生屑主要是棘皮类和介形类碎屑，薄壳双壳类常见，偶尔可见大块菊石类碎片，腕足碎片、有孔虫和薄壳双壳类碎片也占一定比例。
泥晶生物屑灰岩(图3⑥)：野外观察呈深灰-灰黑，中层灰岩，水平层理及细微波状纹层发育，含丰富的双壳类，呈规则的层状排列、层间夹有介形虫和钙球等，白云岩化程度高。介形虫壳体保存较完整，破碎程度较轻。生物壳体保存完整和岩石含较高的泥晶基底指示了水体为静水或弱动荡水沉积环境，水深可能达到波基面或波基面之下，水底水动力条件很弱。
经岩相分析，结合生屑含量及组合特征表明沉积环境具有以下特点：(1)水体相对较静，岩石中泥质含量高，生物多为薄壳的双壳，介形，有孔虫等保存相对完整，很少有被扰动现象，排列多有序、成层。(2)水体偏还原：岩石颜普通较深，呈灰褐-黑，并有较多自生黄铁矿。(3)低能环境：剖面底部有钙质骨针，这些生物骨骼通常被认为低能环境的产物。海生爬行动物、鱼类等脊椎动物化石保存完整、精美，说明海底静、水流不强。同时岩石多发育微细水平层理mm级水平纹层(图3②③)，也反映沉积水体静、低能。(4)水体较深：双壳类壳体薄、介形类多为壳体薄、无纹饰类别，属较深水类型。钙质骨针指示的水深一般小于120 m。
2.2 古氧化还原度与生物埋藏关系
沉积环境的氧化还原程度和化石的保存有密切关系，分析沉积环境的氧化-还原度可有效揭示生物埋藏条件。目前，δCe被认为是研究古海洋氧化还原环境的较为有效的示踪剂(Murry al.，1990；Bai Shunliang，et al.，1990；Elderfield H，1982)。采用(Elderfield H，1982)提出的公式计算Ce的异常值：δ Ce = log[ 3Cen/(2Lan +Ndn)](Cen 、Lan、Ndn分别表示Ce、La、Nd含量的标准化值)，以北美页岩为标准(Elderfield H，1982)(La 含量的标准化均值为32、Ce含量的标准化均值为73、Nd 含量的标准化均值为3.3，Yb含量的标准化均值为3.1)，当δCe <- 0.1时为Ce亏损，δ Ce > - 0.1 时为Ce 富集，它们分别指示了氧化和缺氧条件。(唐宾等，2007a-b)对新民楚皮凹剖面35个沉积岩样品和4个凝灰岩样品进行稀土元素分析发现：图2为δCe变化曲线图。从图2分析，39个样品中，有6个样品δ Ce <-0.1，具Ce负异常型稀土分布模式特点，反映了当时这些样品沉积时可能处于相对氧化的沉积环境。4个样品δCe = - 0.1或稍高，具Ce无异常稀土分布模式特点，而其余的样品则均明显表现为δCe >- 0.1，具有Ce正异常型稀土分布模式特点，说明当时这些样品沉积时处于相对还原的沉积环境，剖面中大部分沉积时间是处于相对偏还原的沉积环境，但强度不大。在剖面第2-4层为弱还原环境(图2)，爬行动物的大量出现，这些数据也佐证了盘县生物埋藏于相对偏还原的环境中。
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