华南地区二叠-三叠纪之交浅海碎屑岩相腕足动物群研究

This project aims to study the stratigraphic correlations and brachiopod faunas at the Permian–Triassic boundary sections (Jiading and Yanshi in Fujian Province, Shuizhutang in Guangdong Province) in the shallow-water clastic-shelf facies of South China. Stratigraphically, we plan to employ multiple lines, including biostratigraphy (conodonts, bivalves and ammonoids), eventostratigraphy (Permian–Triassic boundary claystone layers) and carbon isotope, to build up the stratigraphic correlations within study sections or between study sections and other sections in South China. The research of Permian–Triassic boundary brachiopod faunas, as the core part of this project, will contain their systematic taxonomy, extinction patterns, body-size changes and structural evolution of brachiopod faunas. Significantly, together with the previous works of brachiopod faunas in the shallow-water clastic-shelf facies in the western Guizhou and eastern Yunnan, we would picture the ecological characters and extinction patterns of brachiopod faunas in the shallow-water clastic-shelf facies of the whole South China. In addition, we will also try to compare the Permian–Triassic boundary brachiopod fauna in the shallow-water clastic-shelf facies with the contemporaneous brachiopod faunas in the shallow-water carbonate facies and deep-water basinal facies in South China.

本项目以二叠–三叠纪之交浅海碎屑岩相福建省龙岩市岬顶剖面、雁石剖面和广东省清远市水竹塘剖面为主要研究剖面，对其中的地层划分对比和腕足动物群等进行系统性研究。为了能在研究剖面之间以及与研究区域外其他二叠–三叠系界线剖面进行对比，本项目拟以生物地层（牙形石、双壳类和菊石）为主，辅以事件地层（界线粘土层）和碳同位素，建立起精细的地层对比格架。在项目核心内容—腕足动物群的研究中，以腕足类系统分类学为基础，对研究剖面二叠–三叠纪之交生物大灭绝事件期间腕足动物的灭绝模式、形态变化以及生态结构演化等方面进行基于统计学的定量化研究，了解二叠–三叠纪之交腕足动物群在上述研究地区的演替规律。通过与黔西滇东地区同时期同沉积相的腕足动物群进行对比，最终总结整个华南地区二叠–三叠纪之交浅海碎屑岩相腕足动物群的特征及其演替规律，并与华南地区同时期浅海碳酸盐相和深水盆地相腕足动物群进行对比。

本项目针对华南地区二叠三叠纪之交浅水碎屑岩相腕足动物群研究缺乏的现状，展开了腕足类的系统古生物研究、古生态研究以及形态功能学研究。项目选取了华南上扬子地区贵州省六枝剖面和东南地区福建省洪田剖面作为主要研究剖面，对其中的生物地层、腕足类系统分类学、古生态学及其壳体形态功能学等开展相关研究。在上扬子地区，研究团队在六枝剖面系统描述了长兴期的腕足动物群，并与邻近地区的已有研究剖面进行了对比，发现在上扬子地区长兴期浅水碎屑岩相的腕足动物群组成基本一致，均以Neochonetes和Fusichonetes为优势属，而且在二叠三叠系界线以下发生灭绝。而在东南区，研究团队在洪田剖面进行了腕足类系统分类学和古生态学的相关研究。此项研究是整个东南地区过去三十年以来首次腕足类系统古生物学工作，为我们了解在生物大灭绝时期该区域内腕足动物群的演化过程提供了重要的信息，另外通过对属种的定量统计，我们发现东南区长兴期早期的腕足动物群以Cathaysia，Neochonetes，Orthothetina为代表属，而长兴期晚期则以Fusichonetes和Crurithyris为代表属。通过我们的研究，发现华南长兴期上扬子地区和华南地区的浅水碎屑岩相腕足动物群基本的组合特征是一致的，但是也存在着一定的区域上的差异。我们还讨论了华南地区长兴期不同相区腕足动物群的组合特征、生态结构特征以及灭绝模式：1）华南地区浅水碳酸岩相的腕足动物群的生态结构最为稳定复杂，组合特征在不同地区也会呈现更多变化；2）而在灭绝事件之后，相对于两个浅水相区，深水相区出现了比较明显的腕足类的残存类型。这说明了深水相区在灭绝事件初期扮演了腕足类动物临时避难所的角色，也间接证明全球海水升温可能才是当时生物大灭绝事件的主因。