山东胶莱盆地和平邑盆地晚白垩世—古新世介形类动物群及其生物地层学和古环境研究

论文摘要

白垩纪是典型的温室气候时期,但在白垩纪末期地球经历了明显的气候变化,从暖温室气候转变为冷温室气候,并持续到古新世早期。白垩纪-古近纪之交（约66.0 Ma）发生的白垩纪末生物大灭绝是地质历史时期五大灭绝事件之一。长期以来,白垩纪-古近纪气候变化与生物之间的关系以及白垩纪末生物大灭绝事件都是学界热点问题。山东省胶莱盆地和平邑盆地分别位于沂沭断裂带东、西两侧,晚白垩世-古新世非海相地层发育良好,化石比较丰富,并被认为含有白垩系/古近系界线（K/Pg界线）,是研究白垩纪-古近纪陆地生态系统演变以其环境背景的理想地区。介形类是甲壳类动物中少数可以提供海相和非海相（古）环境信息的类群,被广泛应用于古环境和生物地层学研究。本文从分类学、生物地层学和古环境等方面,系统研究了胶莱盆地和平邑盆地晚白垩世-古新世介形类动物群。另外,类女星介科（Talicyprididae）是一类壳体具有特殊冠状装饰的非海相介形类,仅生存于白垩纪-古近纪,本文对其进行了系统的总结和分析。本文主要研究内容和结果如下:胶莱盆地箭口村剖面出露了胶州组上部地层,并产出大量保存良好的非海相介形类化石,经详细研究归入12属27种（包括9未定种）,其中Talicypris ectypa（Stankevitch,1974）comb.nov.系由 Cypris ectypa（Stankevitch,1974）转移至Talicypris所建立的新组合。这些化石系首次报道于诸城地区。与已知介形类化石组合的比较说明这套地层的年代为晚白垩世坎潘期至马斯特里赫特期,该地区的胶州组可能含有K/Pg界线。通过介形虫化石埋藏学和古环境分析并结合介形虫壳体装饰特征,认为箭口村一带在坎潘期晚期交替出现暂时性水体与永久性湖泊;在坎潘期末期至马斯特里赫特期初期,本区湖泊存在季节性收缩和扩张的现象,同时存在永久性水体和季节性水体。平邑盆地葛家庄剖面出露了固城组和卞桥组一段,产有比较丰富的非海相介形类化石,归入10属18种（包括7未定种）。通过与已知介形类化石组合进行比较,认为剖面中Cypridea cavernosa首现位置至Ilyocypris首现位置,即固城组中上部的时代为坎潘期至马斯特里赫特期;Ilyocypris首现至介形类末现层位,即卞桥组一段的时代为马斯特里赫特期最晚期至丹麦期早期;K/Pg界线应该位于卞桥组一段内,距固城组顶界0.8-4 m之间,进一步明确了该剖面K/Pg界线的位置。基于前人沉积学和轮藻化石埋藏学研究结果,并结合介形类化石分析,认为在坎潘期至马斯特里赫特期,葛家庄一带出现了小型淡水湖泊,并存在暂时性水体;至马斯特里赫特期末期,该地区变为广阔的湖泊,水体稳定。对类女星介科化石记录进行了首次系统整理,发现该科共包括9属（Altanicypris,Bogdocypris,Chinocypridea,Cristocypris,Khandia,Ovalicypridea,Rhombicypridea,Talicypridea和Talicypris）114种,其中Rhombicypridea属可能为Talicypridea属的晚出异名,但尚需进一步研究确认。多样性变化分析显示,类女星介科出现时间不晚于早白垩世阿普特期,但在早白垩世分异度一直保持很低水平;到晚白垩世分异度迅速升高并进入辐射期,于马斯特里赫特期达到顶峰;进入古近纪,分异度突然下降,古新世仅剩2属2种,至始新世末期该科彻底消失。古地理分布规律的解析显示,类女星介科迁移、扩散过程比较符合“欧洲-冈瓦纳大陆扩散假说”。本文推测其过程如下:该科在早白垩世起源于冈瓦纳大陆,随后传入欧洲,最迟于早白垩世末期迁移到亚洲地区,期间该科在冈瓦纳大陆也有分布并扩散;晚白垩世坎潘期-马斯特里赫特期,该科分布范围达到顶峰,在冈瓦纳大陆各主要陆块和亚洲主体都有分布;进入古近纪,分布范围迅速收缩,在古新世仅分布于中国和蒙古个别地区,至始新世仅见于我国湖南。类女星介科在晚白垩世的迅速辐射和分布范围的迅速扩大,可能与白垩纪温暖的气候以及该科具有抵抗干旱和休眠属性的卵从而能够长距离传播有关;进入古近纪该科多样性骤然下降、分布范围明显收缩,很可能受到了白垩纪末大灭绝事件的直接影响。

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文章来源

类型: 博士论文

作者: 王贺

导师: 张海春

关键词: 介形虫,胶莱盆地,平邑盆地,晚白垩世古新世,类女星介科

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,地质学,地质学

单位: 中国科学技术大学

基金: 现代古生物学和地层学国家重点实验室,中国科学院(XDB26010304),国家自然科学基金委员会(41688103,41622201)

分类号: Q915;P532

总页数: 160

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