鉴定。该剖面共鉴定出腕足化石:Camarotoechia sp.(穹房贝未定种)、Howellella sp.(郝韦尔石燕未定种)、Atrypa sp.(无洞贝未定种)、Leptoslrophia sp.(薄扭贝未定种)、Leptostrophia striata(细线薄扭贝)、Leptostrophia rotunda(圆形薄扭贝)、Megastrophia concave Hall(凹形巨扭贝)、Acrospirifer sp.(巅石燕未定种)、Leptaenopyxis sp.(皱箱贝未定种)、Megakozlowskiellina junggarensis(準噶尔准大柯氏贝)、M. minima F. M. Zhang(小型准大柯氏贝)、Athyris sp.(无窗贝未定种)、Merista sp.(双分贝未定种)、Meristella sp.(小双分贝未定种)和 Spinatripa sp.(刺无洞贝未定种)等12属15种 (包括未定种),双壳类Parallelodon sp.(并齿蚶未定种)1个属种。总体看,腕足动物以扭月贝类、石燕类、无洞贝类和无窗贝类为主[15-19]。
剖面底部2层采集到的腕足动物化石Atrypa、 Camarotoechia和Howellella属等均为世界性分布的常见化石。其中,Camarotoechia为志留纪到早石炭世全球分布,Howellella常见于晚志留世和早泥盆世地层中,在北疆地区早泥盆世的芒克鲁组有分布;Atrypa的时代为早志留世早期到泥盆纪。12层和26层出现的Leptoslrophia为分布于亚洲、北美和欧洲志留纪—早泥盆世常见分子,在新疆北部见于下泥盆统芒克鲁组和托让格库都克组。该属的两个种Leptostrophia rotunda和Leptostrophia striata是该剖面发现数量最多的腕足化石;12层和26层出现的Megastrophia concave Hall 时代主要为早泥盆世晚期,新疆北部分布于下泥盆统上部芒克鲁组和托让格库都克组;26层出现的Acrospirifer是中国北方、中亚、蒙古和北美泥盆纪常见分子。
28层出现的Leptaenopyxis是捷克波西米亚布拉格阶代表分子,但在中国北方是早泥盆世晚期的主要化石,常见于东北北部、内蒙古东部、新疆北部西准噶尔、蒙古和哈萨克斯坦等地早泥盆世地层;Megakozlowskiellina 分布于世界各地中志留世—早泥盆世地层中,但Megakozlowskiellina junggarensis 和M. minima F. M. Zhang 的分布只见于新疆北部下泥盆统托让格库都克组和芒克鲁组。Athyris 和Merista 呈世界性分布,时代自晚志留世至石炭纪,在新疆北部早泥盆世芒克鲁组最为常见。
2.2 生物地层对比
从阿也尔苏实测剖面中的腕足动物化石面貌看,其地史分布总体从志留纪到石炭纪,但是其中的大部分属种仅分布于早泥盆世地层或繁盛于早泥盆世。在新疆地区完全可以和准噶尔盆地西部下泥盆统顶部的芒克鲁组、东部下泥盆统托让格库都克组对比,腕足动物化石组合呈现早泥盆世晚期 (埃姆斯期)的特征。
1991年,新疆地矿局第一区调大队对大南湖组第4亚组中的腕足化石进行研究,认为其腕足化石组合与东准噶尔托让格库都克组中的一致,与芒克鲁组稍有差异,但时代可对比;张国英对哈密黑石山地区下泥盆统大南湖组进行研究,认为该地腕足化石层位和新疆的和布克赛尔组以及东北敖包亭浑迪组相当,因此,将大南湖组的地质时代对比确定为早泥盆世中晚期;孟勇等对图区东南部的哈密大南湖组广汇剖面进行了研究,认为该剖面腕足与新疆北部芒克鲁组、东北北部和内蒙古东部的许多属种十分相似,时代为早泥盆世埃姆斯期。
结合前人历次区域地质调查和本次路线考察中,在区内下泥盆统大南湖组中发现大量古生物化石如:Syringaxon sp.管轴珊瑚、Favosites sp.蜂巢珊瑚、Odontochile sp. 齿边虫、Atrypa sp.无洞贝1、Acrospirifer sp.巅石燕、Howellella sp.郝韦尔石燕、Meristella sp.小双分贝、Megakozlowskiellina junggarensis准噶尔准大柯氏贝、M. minima F. M. Zhang 小型准大柯氏贝、Spinatrypa sp.刺无洞贝2、Leptaenopyxis sp.皱箱贝、Leptoslrophia sp.薄扭贝、Stenoscisma sp.狭体贝、Tastaria sp.达斯塔贝、Camarotoechia sp.穹房贝3、Leptostrophia striata细线薄扭贝、Leptostrophia rotunda圆形薄扭贝、Megalaspidella (Tsaidamaspis) diarmatus Chang & Fan双刺柴达木虫、Martinia incerta 存疑马丁贝等,虽然这些化石的具体分布层位不太清楚,但其总体的化石组合面貌完全可与准噶尔盆地西部下泥盆统芒克鲁组、乌土布拉克组和东部托让格库都克组等早泥盆世地层古生物化石组合对比,说明大南湖组地质时代是早泥盆世埃姆斯期。
3 腕足动物化石的生物地理区系讨论
20世纪60年代,美国古生物学家Boucot等将早泥盆世腕足动物划分为3大生物地理区:即老世界大区、东美(阿巴拉契亚)大区和马尔维诺-非洲南部大区,依据典型的地方性生物类型,大区又分若干个区。包括中国、蒙古-鄂霍茨克、乌拉尔、欧洲中部、北美、澳大利亚东部和北非等地同属老世界大区[8,9,12-15]。
张国英和孟勇等研究认为,大南湖组中发现的腕足动物化石同哈萨克斯坦巴尔格什、蒙古鄂霍茨克以及中国新疆阿尔泰、东西准噶尔、东北北部和内蒙古大部含有常见的一些分子。这些地区存在相似的生物群,具相同的地槽型沉积史,属老世界大区的巴尔喀什-蒙古-鄂霍茨克区;在中国境内,该生物地理区系又称准噶尔-兴安岭腕足动物地理区。
从阿也尔苏实测剖面下泥盆统大南湖组中采集到的大量腕足动物化石分析,Camarotoechia、Howellella、Atrypa和 Athyris 均为世界性分布;Acrospirifer、Megastrophia和Leptaenopyxis常见于新疆北部西准噶尔、内蒙东部、东北北部以及蒙古等地下泥盆统;Merista区域性特征较强,多分布于哈萨克斯坦、阿尔泰、乌拉尔及欧洲中部等地;Leptoslrophia多见于新疆北部东西准噶尔、东北北部、内蒙古、哈萨克斯坦、欧洲及北美等地。因此,产于研究区阿也尔苏实测剖面下泥盆统大南湖组中的腕足动物化石与上述地区的类型十分相似,说明早泥盆世时,这些地区同属老世界大区的巴尔喀什-蒙古-鄂霍茨克区[8-15]。
4 結论
经过厘定,在1∶25万三道岭图幅内大南湖组的分布范围局限于东北部石灰窑、墩巴斯陶及北部克泽勒库都克-骆驼井子一带;根据岩石组合可分为两部分,下部主要为一套正常的沉积碎屑岩夹少量火山岩,上部以火山岩和火山碎屑岩为主;阿也尔苏剖面及历次区域地质调查发现的腕足动物化石可与下泥盆统顶部芒克鲁组、托让格库都克组等对比,地质时代是早泥盆世埃姆斯期。生物地理区系分析认为,该地腕足动物同东北北部、内蒙古以及蒙古和哈萨克斯坦等地同属老世界大区的巴尔喀什-蒙古-鄂霍茨克区。
致谢:新疆1∶25万三道岭幅(K46C001002)区调(修侧)项目(项目负责:李勇;技术负责:郭俊锋)的所有参与成员对本文均有贡献,特此致谢!
参考文献
[1] 王洪亮,徐學义,何世平,等.1:100万中国天山及邻区地质图说明书[M].北京:地质出版社,2007.
[2] 蔡土赐,朱庆亮,孙巧缡,等.全国地层多重划分对比研究:新疆维吾尔自治区岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1999:65-79.
[3] 初建朋,李勇,郭俊峰,等.东天山博格达地层小区托斯巴斯陶组地质时代讨论[J].新疆地质,2016,34(1):7-11.
[4] 侯鸿飞.新疆哈密若干中泥盆世腕足类[J].古生物学报,1962,(1):57-77.
[5] 张国英.新疆北山黑石山地区下泥盆统大南湖组地层的发现[J].地层学杂志,2006,30(4):347-350.
[6] 孟勇.新疆哈密东部早泥盆世生物地层研究[J].地层学杂志, 2013,37(4):505-512.
[7] 许汉奎.新疆西准噶尔下、中泥盆统界线地层及腕足类[J].古生物学报,1991,30(3):307-333.18
[8] 王宝瑜,张梓歆.中国兴蒙-新疆北部及邻区中泥盆世古生物地理区系[J].新疆地质,1995,(1):31-44.
[9] Boucot A J.Evolution and extinction rate controls[J].Developments in Palaeontology & Stratigraphy, 1975,1(1):389.
[10] Boucot A J, Johnson J G, Talent J A. Lower and Middle Devonian faunal provinces based on Brachiopoda[J].International Symposium of the Devonian System, 1967,2:1239-1254.
[11] Boucot A J,Johnson J G,Talent J A.Early Devonian Brachiopod Zoogeography[J].Geological Society of America Special Papers, 1969:1-60.
[12] Hou H F,Boucot A J.The Balkhash-Mongolia-Okhotsk region of the Old World Realm (Devonian)[J].Geological Society,London, Memoirs,1990,12(1):297-303.
[13] 初建朋,李勇,杨怀龙,等.东天山三道岭地区泥盆纪岩石地层单位厘定[J].新疆地质,2016,34(4):451-456.
[14] 初建朋.东天山博格达地层小区晚古生代地层及古生物研究[D].长安大学,2016.
[15] 新疆地质局区域地质调查大队.西北地区古生物图册新疆维吾尔自治区分册㈡[M]. 北京:地质出版社,1983.
[16] 王钰,金玉玕,方大卫.中国的腕足动物化石(上下册)[M].北京:科学出版社,1964.
[17] 中国科学院编著.中国的瓣鳃类化石[M].北京:科学出版社, 1976.
[18] 余汶,王惠基,李子舜.中国的腹足类化石[M].北京:科学出版社, 1963.
[19] 俞昌民,吴望始,赵嘉明,等.中国的珊瑚化石[M].北京:科学出版社,1963.