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湖南天门山寒武系牛蹄塘组底部黑色炭质页岩中保存较多的海绵骨针、藻类、放射虫，通过与贵州早寒武世早期牛蹄塘组的生物化石对比，该生物群出现的时间较早，有可能并不属于松林生物群，由于没有发现高肌虫、印模化石等，推测研究区的生物群可能是在小壳动物群出现之后。通过分析薄片中生物化石组合，结合前人的研究成果，推测天门山牛蹄塘组底部的沉积环境主要为快速沉积、缺氧、温暖的海相大陆边缘。