陆相遗迹化石对二叠纪末大绝灭事件的响应特征——以豫西下三叠统为例

The Early Triassic is critical to understanding the coevolution of life and environment in great turning periods of Earth history. Many researches on the marine trace fossils of the Early Triassic have been carried out. However,few terrestrial trace fossils of such period have been reported. This project will focus on nonmarine trace fossils of Early Triassic in Western Henan Province, according to the analysis of the evolution characters of trace fossils, ichnofabric and trace fossil assemblages. Researches on the sedimentology, geochemistry and geobiology of the strata will be carried out also. The coupled relationship and response process between the terrestrial trace maker and the environmental change process. Marine trace fossils of the Early Triassic in South China will be compared with the terrestrial counterparts, the different behaviors between marine and terrestrial trace makers during the biotic recovery of the Early Triassic will be disscused also. The basic information and the oretical foundation of the Early Triassic recovery will be provided some new idea on the high precision contrast between marine and terrestrial stratigraphy and the division of terrestrial stratigraphy in early Triassic will be provided also.

早三叠世是古、中生代之交突变期生命与环境协同演变研究的关键。目前，早三叠世生物残存复苏相关的海相遗迹化石研究成果较多，而与之相关的陆相遗迹化石研究报道较少。陆相遗迹化石造迹生物与早三叠世重大环境变迁的耦合关系也未为人们所认识。本研究拟以河南省西部的下三叠统剖面为研究对象，以其中的遗迹化石为线索，通过系统的遗迹学研究，分析早三叠世陆相地层中遗迹化石、遗迹组构、遗迹化石组合的演化特征，综合运用沉积学、地球化学、地球生物学等多种研究方法，讨论陆相遗迹化石造迹生物与早三叠世环境变迁之间的耦合关系与响应过程，对比华南地区已有的早三叠世海相遗迹化石研究成果，探讨早三叠世生物绝灭复苏过程中海、陆造迹生物表现形式的异同，为陆相遗迹化石在古、中生代之交转折期研究中的应用提供基础资料和理论依据，为早三叠世陆相地层的精细划分、海、陆相地层的高精度对比等问题的解决提供新思路。

早三叠世是古、中生代之交突变期生命与环境协同演变研究的关键。目前，早三叠世生物残存复苏相关的海相遗迹化石研究成果较多，而与之相关的陆相遗迹化石研究报道较少。陆相遗迹化石造迹生物与早三叠世重大环境变迁的耦合关系也未为人们所认识。本研究以河南省西部的下三叠统剖面为研究对象，以其中的遗迹化石为线索，通过系统的遗迹学研究，分析早三叠世陆相地层中遗迹化石的演化特征，综合运用沉积学、地球化学、地球生物学等多种研究方法，讨论陆相遗迹化石造迹生物与早三叠世环境变迁之间的耦合关系与响应过程，对比华南地区已有的早三叠世海相遗迹化石研究成果，探讨早三叠世生物绝灭复苏过程中海、陆造迹生物表现形式的异同，为陆相遗迹化石在古、中生代之交转折期研究中的应用提供基础资料和理论依据，为早三叠世陆相地层的精细划分、海、陆相地层的高精度对比等问题的解决提供新思路。. 研究结果表明，陆相遗迹化石对二叠纪末大绝灭事件具有明显的响应特征。豫西地区下三叠统刘家沟组未见遗迹化石，仅发育丰富的微生物成因沉积构造，对应生物灾变事件的灭绝期，是水体化学条件异常、环境变化的标志；向上进入和尚沟组遗迹化石开始出现，且很快达到较高的丰度和分异度，对应生物灾变事件的复苏期，代表着生态环境的改善，意味着生态系统的复苏与重建。在整个早三叠世生物灭绝复苏过程中，陆相遗迹化石与海相遗迹化石一样显示小型化特征，且在一定阶段随着环境的改善而快速复苏，甚至出现灾后泛滥现象。而与海相环境相左的是，陆相环境中的造迹生物可能对灾变事件中的环境变化反应更为敏感。. 项目研究发现豫西早三叠世陆相碎屑岩沉积中广泛发育微生物成因沉积构造，在其标本薄片中发现有生物扰动颗粒发育，在扫描电镜下观察到微生物成因沉积构造表面保存有丰富的微生物化石。微生物成因沉积构造属广义的遗迹化石。微生物成因沉积构造属“错时相”的一种类型。紧随二叠纪末灾变事件后微生物成因沉积构造泛滥性发育的早三叠世早期刘家沟组相当于生物灭绝期，微生物成因沉积构造消失而遗迹化石逐渐趋于正常的早三叠世晚期和尚沟与生物复苏期相当。作为事件沉积，微生物成因沉积构造不仅在生物绝灭与复苏研究中具有重要意义，而且具有成为陆相地层划分标志的潜力。