摘要
生物化石组合是重建地质历史时期生态系统和环境状况的重要指标。滇东寒武系筇竹寺阶玉案山组地层中产出的“澄江生物群”化石记录了寒武纪早期后生动物的大规模辐射演化,为研究寒武纪早期海洋生态系统提供了珍贵的研究素材。澄江生物群发现以来,学术界对其研究侧重于不同物种的分类学、支序系统学和个体生态特性,而对海洋生物群落的时间演替过程以及相伴随的古环境变化关注较少。 本研究选取位于玉案山组下部的宜良老鸦山北部剖面(真厚度835.21cm),以50cm分辨率采集化石标本,并连续采集岩石样品;对化石属种组成进行定量统计分析,建立澄江生物群早期时段的生物化石垂直变化序列;统计和测量事件层、背景层和粉砂岩层的出现频次及厚度,建立沉积相变化的时间序列;使用频谱分析手段提取沉积相时间序列中的周期信号;对部分岩石样品进行粒度分析,比较不同沉积相的粒度组分。基于670块古生物化石标本和544层沉积相的统计,以及52份样品的粒度分析,得到以下初步结论: (1)老鸦山北剖面化石多样性及丰度较低,以节肢动物为主,伴有一定数量的腕足动物、海绵动物和少量曳鳃动物。生态类群以表栖动物为主,其次是浮游和内栖动物,已具多层次的营养级结构。剖面自下而上可划分为3个化石组合带,化石总丰度呈现多—少—多的变化,物种生态组合呈现复杂—简单—复杂的变化。该剖面的化石丰度和物种多样性均显著低于澄江、海口地区,而与马龙地区相近。区域间对比表明,澄江生物群在不同剖面的组成面貌具有显著差异,可能与生态环境、埋藏过程、不同剖面所处演化阶段的差异等多种因素有关。 (2)通过对老鸦山北剖面事件层、背景层、粉砂岩层频次和厚度的频谱分析,识别出多个周期信号。其中,99%置信度下的显著谱峰从2.4cm到104.4cm不等。根据前人文献(陈均远,2004)中推测的澄江生物群500kyr年的时间跨度和老鸦山剖面含澄江生物群化石层段53.85m的全长(北剖面、西剖面、南剖面总和)进行沉积速率粗略估算,所获得的周期信号时间尺度为数百年至上万年,可能与太阳活动、地球系统内部自震荡、以及地球轨道参数的周期性变化有关。然而,由于缺乏年代控制点和对剖面沉积速率的可靠估计,时间序列中的周期与上述机制之间的具体对应关系尚未能明确。 (3)粒度分析表明,老鸦山北剖面沉积物主要由黏土、粉砂(细粉砂、中粉砂和粗粉砂)组成,整体粒度较细。样品的粒度频率曲线为双峰、三峰模式,说明事件层、背景层与砂岩层物质来源、沉积动力并非单一,具体物源和沉积过程有待深入研究。