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二叠纪–三叠纪之交是显生宙历史上生物演变的重大转折期,对于该时期生物群的演变模式及灭绝事件起因的研究一直是国际地学界研究的热点。目前对于该重大转折事件的海洋地质过程研究程度较高,而对于陆地生物演变的研究较为薄弱。在陆地生态系中,植物占据着不可或缺的地位,因此植物群的研究尤为重要。另一方面,二叠纪–三叠纪之交是古生代生物群向中生代(现代)生物群转变的关键时期,陆地植物群较好地示踪了这一重大转折变化。本文以中国二叠纪–三叠纪陆相地质记录良好的三大经典沉积区(即华北、华南和新疆)为重点,对其开展了系统的古植物学和孢粉学工作。在华北地区重点研究了不同沉积相区的5条主干剖面(包括山西柳林剖面、山西交城裴家山剖面、河南宜阳大雨淋剖面、陕西铜川石川河剖面和陕西麟游紫石崖剖面)和5条含植物化石的辅助剖面(即山西和顺马坊剖面、山西榆社讲堂剖面、平遥黄西沟–松雨沟剖面和山西寿阳红咀剖面)。华南地区重点研究了两条剖面的部分化石材料,ZK4703钻孔剖面的孢粉化石研究和郎岱剖面的大羽羊齿类植物化石研究。新疆地区主要选取了大龙口背斜北翼剖面,开展了孢粉化石的研究。通过对上述剖面植物和孢粉化石系统研究,本论文取得以下几个方面的成果。1、建立了三个不同沉积相区晚二叠世–早三叠世的植物大化石组合序列和孢粉化石组合序列:A.在华南海陆过渡相区的二叠系–三叠系界线附近识别出4个孢粉化石组合,分别是Leiotriletes–Yunnanospora–Tripartites孢粉组合1(晚二叠世的宣威组上部–卡以头组底)、Crassispora–Eupunctisporites孢粉组合2(晚二叠世末–早三叠世初卡以头组底部)、Aratrisporites孢粉组合3(早三叠世初卡以头组下部)和Alisporites孢粉组合4(早三叠世早期卡以头组中下部)。B.在华北海陆过渡相–内陆河湖相二叠系–三叠系(包括上石盒子组顶部、孙家沟组、刘家沟组和和尚沟组)建立了5个植物大化石组合和5个孢粉化石组合序列,它们分别是晚二叠世吴家坪期上石盒子组顶部的walchian Voltziales(羽杉型伏脂杉)–ginkgophytes植物组合1,晚二叠世长兴期孙家沟组下部的Ullmannia–Pseudovoltzia–Germaropteris植物组合2以及孙家沟组中下部的Lueckisporites virkkiae–Lunatisporites spp.孢粉组合1,晚二叠世末期–早三叠世初期孙家沟组中上部的Reduviasporonites catenulatus孢粉组合2,早三叠世早期(印度期)刘家沟组底部的Aratrisporites–Alisporites孢粉组合3,早三叠世(晚印度期(Dienerian)至早奥伦尼克期(Smithian)?)刘家沟组中上部–和尚沟组底部的Pleuromeia–Neocalamites–Scolopendrites(Crematopteris)植物组合3和Densoisporites nejburgii孢粉组合4,早三叠世(早奥伦尼克期)和尚沟组中下部的Pleuromeia–Anomopteris–Tongchuanophyllum植物组合4,早三叠世(晚奥伦尼克期)和尚沟组上部的Pleuromeia–Neocalamites–Todites植物组合5及和尚沟组顶部的Lundbladispora–Verrucosisporites–Lunatisporites孢粉组合5。C.在新疆内陆河湖相区的大龙口北翼剖面二叠纪-三叠纪之交的梧桐沟组顶部、锅底坑组、韭菜园组和烧房沟组较详细地划分出10个孢粉组合,分别是Kraeuselisporites孢粉组合1(梧桐沟组顶部距顶15米)、Kraeuselisporites–Alisporites–Protohaploxypinus孢粉组合2(梧桐沟组顶部0层–锅底坑组底部2层)、Kraeuselisporites–Limatulasporites孢粉组合3(锅底坑组下部7层–13层)、Protohaploxypinus–Platysaccus孢粉组合4(锅底坑组下部13层–17层)、Falcisporites–Leiotriletes孢粉组合5(锅底坑组下部18层)、Alisporites–Klausipollenites–Protohaploxypinus孢粉组合6(锅底坑组中下部21层–22层)、Falcisporites–Limatulasporites–Alisporites孢粉组合7(锅底坑组中上部23层–34层)、Limatulasporites–Densoisporites–Punctatisporites孢粉组合8(锅底坑组顶部40层–韭菜园组下部51层)、Maculatasporites–Limatulasporites–Leiotriletes孢粉组合9(韭菜园组上部63层)和Cycadopites–Limatulasporites–Pretricolpipollenites孢粉组合10(韭菜园组上部64层–烧房沟组下部69层)。2、本文的三个研究区在二叠纪–三叠纪之交处于不同纬度区,在此依据不同地质时期不同纬度区植物大化石和孢粉化石组成成分的变化,剖析了二叠纪–三叠纪之交不同纬度区的植物群特征。A.晚二叠世赤道区(以华南为例)以蕨类植物主导的热带雨林且发育丰富的啃食迹(宣威组);北半球低纬区(以华北为例)是伏脂杉类植物群(上石盒子组顶部-孙家沟组下部),又细分为早晚期两亚群;北半球中高纬区(以新疆为例)整体为亚安加拉区的特征,在大龙口北翼剖面归纳出四个孢粉植物群,即Kraeuselisporites–Punctatisporites孢粉植物群1(梧桐沟组顶部)、Kraeuselisporites–Alisporites孢粉植物群2(梧桐沟组顶部–锅底坑组下部)、Falcisporites–Leiotriletes孢粉植物群3(锅底坑组下部)和Alisporites–Protohaploxypinus孢粉植物群4(锅底坑组中下部)。B.晚二叠世末期–早三叠世初期赤道区(以华南为例)为Tomiostrobus单一属植物群(卡以头组下部),本文在黔西滇东地区ZK4703剖面得到两个孢粉植物群,即Crassispora孢粉植物群(卡以头组底部)和Aratrisporites孢粉植物群(卡以头组下部);北半球低纬区红层广泛发育而植物孢粉化石记录稀少,本文在华北归纳出两个孢粉植物群,即Reduviasporonites孢粉植物群(孙家沟组上部)和Aratrisporites孢粉植物群(刘家沟组底部);北半球中高纬区植物大化石和孢粉化石记录较为零星,本文以新疆大龙口北翼剖面为例,在锅底坑组中上部(23层–34层)建立了Falcisporites–Limatulasporites孢粉植物群5。C.早三叠世早期-中三叠世初期赤道区(以华南为例)植物群早期以Germaropteris植物大化石分子(卡以头组)和本文建立的Alisporites孢粉植物群(卡以头组下部)为特征,晚期植物大化石以Voltziales(伏脂杉)为特征(飞仙关组、东川组及岭文组);北半球低纬区(以华北为例),建立了3个植物群,即Pleuromeia(肋木)–Neocalamites(新芦木)植物群(刘家沟组中部–和尚沟组底部)、Pleuromeia(肋木)–Tongchuanophyllum(铜川叶)植物群(和尚沟组中下部)和Lepacyclotes–Voltziales植物群(二马营组);本文在北半球中高纬区的新疆大龙口北翼剖面建立了3个孢粉植物群,即Limatulasporites孢粉植物群6(锅底坑组顶部–韭菜园组下部)、Maculatasporites孢粉植物群7(韭菜园组上部)和Cycadopites–Pretricolpipollenites孢粉植物群8(韭菜园组顶部–烧房沟组下部)。3、通过定量统计分析,结合前人研究资料,创新性地提出华北、华南和新疆二叠纪–三叠纪之交古–中生代植物群的演变表现为不同的纬度分布模式,即华南和华北的赤道–低纬度模式和新疆大龙口剖面的中高纬度模式。其中,低纬度的华北和华南古–中生代植物群演变经历了五阶段:1、灭绝前的古生代型植物群(华北为伏脂杉类植物群和华南为蕨类植物为主的热带雨林);2、危机期长期稳定的古生代型植物群消失或突然锐减,伴随着丰富的机会性分子Reduviasporonites主导或丰富的木炭碎屑发育;3、危机后初期赤道区的华南迅速出现以单一属的草本状石松类(灾难分子Tomiostrobus)或种子蕨类(滞留分子Germaropteris)为特征的古–中生代过渡型植物群,华北以红层发育而缺乏孢粉和植物大化石记录;4、早三叠世早期古–中生代过渡型植物群,包括华北的石松类植物群(Pleuromeia为主)和华南的蕨类-伏脂杉植物群,且中生代分子开始出现;5、早三叠世晚期-中三叠世复苏期中生代植物群开始建立,华北为肋木–铜川叶植物群和脊囊–伏脂杉植物群,华南为岭文植物群和巴东植物群。而中高纬度的新疆大龙口北翼剖面古–中生代植物群演变表现为三阶段演变:1、晚二叠世灭绝前古生代型孢粉植物群(Alisporites–Kraeuselisporites组合带(梧桐沟组顶部–锅底坑组下部)),但呈现出松柏类植物花粉或蕨类植物孢子(含木本石松植物孢子Kraeuselisporites)波动式繁盛的特点,且种子蕨类植物较为稳定繁盛;2、晚二叠世末期–早三叠世初期(危机期),建立了Falcisporites–Limatulasporites组合带(锅底坑组中上部),古生代型种子蕨类植物花粉和木本石松类植物孢子(Kraeuselisporites分子为主)衰落,而古生代型松柏类植物花粉早期较为稳定繁盛,晚期逐渐衰落但具多次波动式回升期,伴随着蕨类植物孢子逐渐繁盛并开始占主导(尤以Limatulasporites分子为特征);3、早三叠世早期以Maculatasporites–Densoisporites–Cycadopites组合带(锅底坑组顶部–烧房沟组下部)为特征,蕨类植物孢子主导(Limatulasporites分子稳定繁盛),此外草本状石松植物孢子多样性增加,还出现了短暂的藻类孢子(Maculatasporites)繁盛期,晚期一些中生代植物群代表(苏铁类(Cycadopites)、多沟肋粉类(Pretricolpipollenites)及水韭类孢子(Aratrisporites))逐渐开始占据主导,但整体而言可能还是处于古–中生代过渡型植物群。除此之外,本文也得到了全球赤道地区二叠纪大羽羊齿类植物的古地理演变模式,首先,揭示了大羽羊齿类植物在晚二叠世地方性分子急剧下降而广布性分子显著增加,可能是导致其最终在此大灭绝期间完全消失的原因之一,其次,总结了大羽羊齿类植物的多样性热点生物古地理迁移过程。综上,本文系统完善了华北、华南和新疆地区二叠纪–三叠纪之交的植物大化石组合和孢粉化石组合序列,填补或细化了部分层位的序列;同时以三大研究区为例提出了二叠纪–三叠纪之交赤道–北半球低纬度区–中高纬度区大化石和孢粉化石综合植物群特征及其古生代–中生代植物群演变模式,为二叠纪–三叠纪之交植物大灭绝事件提供了新思路;此外,也探讨了大羽羊齿类植物的生态习性及其古地理演变过程,为后续开展古-中生代之交生态系统演变研究提供范例。