中扬子地区志留系几丁虫复苏、多样性与环境

Based on the high resolution systematic collection, analysis and study of the chitinozoan samples at the typical Silurian sections scattered at the different palaeogeographic regions of Yangtze Platform, i.e., Northern Guizhou Province, Eastern Chongqing City, Western Hunan Province and Western Hubei Province, the Silurian chitinozoan sequence of the Yangtze area will be revised; the Silurian chitinozoan diversity curve will be compiled; and the Silurian stratigraphic correlation between different sedimentary facies zones in the Yangtze area will be solved, especially the problem of the ages of the sand beds at the upper part of Shamao Formation in the west Hubei area and the Xiaoxi Formation in the west Hunan area. Furthermore, based on the integrated study of sedimentary facies, the characteristics of the trace elements of clastic rocks, the stable Carbon and Oxygen isotopes of organic and carbonate rocks at the key beds or layers and their significance for the environments, the paleogeography and paleoclimate of the Silurian in the Yangtze area and the relationships between the Silurian chitinozoan recovery, diversity and the environment changes will be analyzed and probed into.

基于中扬子区不同古地理部位黔北、渝东、湘西和鄂西志留系典型剖面高分辨率几丁虫样品的系统采集、分析和研究，厘定和完善扬子区志留纪几丁虫序列，建立志留纪几丁虫多样性曲线，分析和讨论志留系几丁虫复苏过程和表现形式,解决扬子区不同相区志留纪地层的对比，特别是鄂西纱帽组上部砂岩段和湘西小溪组时代问题。在此基础上，结合沉积相和关键层、段碎屑岩微量元素以及有机质和碳酸盐岩稳定碳、氧同位素地球化学特征及其环境意义的综合研究，分析与讨论扬子地区志留纪古地理、古气候变化特点，揭示几丁虫的复苏和多样化与环境演变的关系。

早志留世不仅是奥陶纪生物大绝灭之后生物复苏和多样性发展的重要时期，而且也是南冈瓦纳大陆冰川发育和消融和富有机质页岩发育的重要阶段，开展这一时期生物复苏、多样性与环境演变不仅有助于了解生物与环境协同发育关系，而且有助于页岩气储层成因及其资源潜力的评价，服务于能源资源勘探开发。中扬子地区志留系分布广泛，且以早志留世地层发育为特征，不仅沉积相类型多样，而且是我国页岩气勘探开发的主力层系，是研究生物复苏、多样性和环境演变关系，探索页岩气储层形成分布的理想地区。但中扬子地区下志留统（Llandovery统）除了下部鲁丹阶地层笔石化石丰富，地层多重划分对比关系清楚外，埃隆期和特列奇阶地层厚度大，地层多重划分对比关系模糊，制约了对志留纪生物复苏、多样性与环境变化关系认识的精度。为此，本项目通过穿越中扬子地区志留纪不同古地理部位的鄂西、湘西、渝东和黔北10余剖面，2000余件几丁虫样品分析和研究，识别出几丁虫13属，53种，15个几丁虫生物带。综合研究结果显示中扬子地区志留系埃隆界与鲁丹阶之间普遍存在地层缺失，Conochitina alargada 和Plectochitina brevicollis的出现可以分别作为中扬子地区埃隆阶、特列奇阶底界划分的几丁虫标志。志留纪鲁丹期是奥陶纪生物大绝灭之后几丁虫的残存－复苏期，埃隆期至特列奇期中期是几丁虫的适应辐射和多样性发展期，在特列奇期中期达到其最大平衡分异度（BTD）之后发生分异度的剧烈减少。结合不同古地理部位的五峰红渔坪、远安宜地1井和神农架铁炉沟志留系剖面全岩氧化物和微量元素含量研究，表明几丁虫的复苏和多样性发展与古海洋环境从缺氧向氧化环境、古气候从寒冷干燥向温暖潮湿转变紧密相关。这一研究成果极大地提高了华南志留系划分对比精度，为志留纪古地理重建和龙马溪组页岩气资源的调查评价提供了重要依据。