贵州八郎寒武系“清虚洞组”剑河生物群的研究

A new Jianhe Biota of Balang, present in the upper part of the “Tsinghsutung Formation”, consists of 53 genera and 8 phyla of sponges, cnidarians, priapulids, brachiopods, mollusks, arthropods, echinoderms, and algae. It is a typical Burgess Shale-type biota because of the diversity of soft-bodied fossils, and arthropods are the dominant group of the biota. Due to its age, Jianhe Biota is an important window on the metazoan radiation that seems to provide linkage the earlier faunas and later deposits with Burgess Shale-type preservation, and has a great significance for understanding the evolution of early metazoans, the biodiversity of marine ecosystems and the variety of marine environments just following the “Cambrian Explosion”. This proposal will focus on the composition and evolutionary role of Jianhe Biota, especially the systematic studies on multiple-phyla fossils that have never studied or newfound. The work will include aspects of micro-sedimentology, life-modes, symbiotic combination, and paleoenvironments, combined with geochemical data to analyze and interpret the manner of fossil preservation of the Tsingshutung material. The detailed study of trilobite here is very useful to determine the first appearances of key species of Cambrian Stage 4. The locality of the Jianhe Biota is very close to that of the Kaili Biota, and it will increase the value and content of the Miaoling National Geological Park.

新发现的贵州八郎寒武系“清虚洞组”剑河生物群含53属化石，分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物和宏观藻类8大门类，节肢动物占优势，为典型的布尔吉斯页岩型生物群。剑河生物群的发现提供了全球早期后生生物的新信息，加密了中国乃至全球早期后生生物特异埋藏化石群的演化链，为全面揭示寒武纪生物群落面貌、早期多门类后生动物的辐射演化和海洋生物群落演替提供了独特的意义。本项目主要弄清贵州剑河生物群组成面貌、特征及演化位置，重点对新发现或尚未研究的多门类化石进行系统分类学研究，恢复其生物群落面貌；通过岩石微相的分析、生物的生活方式、共生组合及埋藏状态，结合地球化学信息探讨其埋藏和保存机制；生物群中丰富的掘头虫类三叶虫的深入研究有助于寒武系第4阶界线层型的定义。剑河生物群毗邻凯里生物群产地，增加了苗岭国家地质公园的内容。

该项目基本弄清了贵州八郎寒武系“清虚洞组”剑河生物群组成面貌及特征，确认其精确产出层位和埋藏特征，结合贵州寒武系其它布尔吉斯页岩型生物群中同类群化石研究，揭示出剑河生物群在贵州系列早期后生生物群中的演化位置和对了解早期生命演化的独特意义，为寒武系第4阶的全球界线层型研究提供了来自中国的证据。公开发表论文22篇；投稿2篇；入选中国古生物学年度十大进展1项；参与主办国际研讨会和国际会议会后野外会议各1次；培养硕士毕业生8名。重要研究进展：1）贵州剑河生物群由海绵动物、刺胞动物、节肢动物、腕足动物、软体动物、鳃曳动物、棘皮动物、古虫动物及藻类等十大门类组成，共计52属62种，其中动物化石47属，以节肢动物为主要特征，达24属30种，占整个剑河生物群的46.15%，含少量古虫动物化石是贵州系列早期后生生物群中独有的特点；2）确认剑河生物群为产于寒武系第2统Protoryctocephalus arcticus三叶虫带（第2统第4阶上部）的原地埋藏化石群落，其时代稍早于湖北宜昌石龙洞生物群；3）发现了目前全球最早的三叶虫群居行为，对了解早期节肢动物的社会行为有着重要意义；4）高肌虫Qingquanella、大型双瓣壳节肢动物Occacaris、腕足动物Eohadrotreta等化石在清虚洞组的发现，扩展了它们的古地理分布，为研究它们的形态分类、早期演化与辐射分异提供新材料；5）证实微体管状化石Mongolitubulus squamifer壳层原始结构为2层, 包括致密的具鳞片的外层和具明显纵向纤维结构的内层，其鳞片排列特征和壳体微观结构为解释其亲缘关系提供新的形态学证据；6）提出节头虫类三叶虫Oryctocarella duyunensis或Arthricocephalus chauveaui可能是定义全球寒武系第四阶底界最好的FAD分子；7）自下而上识别出 2个莱得利基虫化石带，可以分别与此前建立的两个掘头虫三叶虫带对应，进而为斜坡相区的“清虚洞组”与浅水台地相区同期地层的对比提供依据；8）剑河生物群主要沉积于含氧量较充沛、盐度正常、低能的较深水陆棚－陆棚边缘环境。