贵州省早三叠世遗迹化石及其对P-T事件后生物复苏的启示

贵州省下三叠统遗迹化石库是世界上遗迹化石最丰富、保存最好的化石库之一，是P-T生物大绝灭事件后生物复苏的早期标志。本项目以此为材料，采用古生物学、沉积学、层序地层学等多学科相结合研究，主要工作包括野外调查采样和室内研究两部分。野外工作包括剖面测量、沉积相标志分析及数据采集、遗迹化石生态学和埋藏学研究、化石采集及数据采集；室内研究包括资料收集与分析、化石鉴定、系统切片、扫描电镜、三维数据模拟、资料分析等。在研究贵州早三叠世遗迹化石演化发展的基础上，与研究区早三叠世的生物地层、层序地层、沉积相区的变化相结合分析，查明造迹生物复苏的过程、时限、触发和限制因素，为诠释长期困惑古生物学家的早三叠世生物复苏之谜提供新的研究材料和新思路，为地球科学与生命科学在解决疑难和重大科学问题上的交叉与融合提供新的材料。

在研究过程中对贵州早三叠世遗迹化石进行系统采样、鉴定及分类命名，共描述18个遗迹属和23个遗迹种。重点对P-T事件后贵阳地区遗迹群落的复苏演化过程及环境变化进行分析研究，主要取得如下认识：（1）根据遗迹化石的垂向分布和横向组合，对早三叠世遗迹相和遗迹组构进行划分，并结合岩性特征对古环境进行分析。Induan期大冶组自下而上可划分出三个遗迹相：Cruziana遗迹相、Zoophycos-Nereites遗迹相和Cruziana遗迹相，识别出三个遗迹组构：Phycodes、Phycosiphon-Mammillichnis和Thalassinoides- Planolites遗迹组构，反映了台缘下斜坡半深海到台缘浅滩相环境变化；Olenekian期安顺组一、三段属于Cruziana遗迹相，对应Rhizocorallium- Thalassinoides遗迹组构，二段为Zoophycos-Nereites遗迹相，发育Paleodictyon遗迹组构，反映浅水台地边缘到局限台地内部的环境变化。（2）研究区早三叠世底栖生态群落经历了两次幕式演化。第一幕发生在Dienerian 期，造迹生物率先出现的大冶组一段上部，在大冶组二段遗迹多样性增加，遗迹构造表现出从简单到复杂、从小到大的演化过程；第二幕发生在奥伦尼克期Smithian晚期到Spathian期，底栖造迹生物再次发展，其改造沉积物的能力逐渐增强、分异度增大，逐步建立起一个新的底栖生态系统的基础。（3）早三叠世初期华南地区底栖生态系统复苏时限和样式与其它地区不一致，即早三叠世初期全球海洋底栖生态系统的初始复苏过程并不一致，直到Spathian期海洋环境得到极大改善，全球底栖生态系统才开始全面复苏，与其它地区对比此阶段的复苏时限基本一致。（4）对部分指相遗迹化石进行了形态功能分析，包括Rhizocorallium和Phycosiphon，首次系统提出Phycosiphon浊积岩相的概念和成因解释。（5）对贵阳地区上二叠统—下三叠统碳酸盐岩样品进行碳、氧同位素测定，建立相应的碳、氧同位素演化曲线，探讨碳同位素变化的环境原因；另外在黔西南地区选取横穿上扬子碳酸盐岩台地—南盘江盆地的三叠系剖面进行层序划分对比，并重点对台地边缘剖面进行研究，将三叠系划分为8个三级沉积层序，建立了黔西南地区三叠纪层序充填格架。