遗迹化石与实体化石的古环境意义论文_赵广轩,赵梦霞,易艳霞,任秋分

遗迹化石与实体化石的古环境意义论文_赵广轩,赵梦霞,易艳霞,任秋分

赵广轩 赵梦霞 易艳霞 任秋分

(河南理工大学,河南 焦作 454000)

摘要:遗迹化石同实体化石比较,在某些方面有其特殊的优越性,首先,它们同实体化石比较,遗迹化石更好的反映造迹生物的行为习性,是沉积环境良好的指示者一般来说遗迹化石局限于较窄的岩相范围内,并且它们常在不含其他化石的“哑地层”中产出,基本上所有的遗迹化石都是原地埋藏,这些均有利于对环境分析。遗迹化石不像实体化石需要有坚硬的外壳或硬体骨骼才能形成化石,因此遗迹化石在群落研究中是很有价值的信息,它涉及到软躯体生物的进化历史,提供有关古代群落的营养结构和种群分异的资料,同时也有利于古生态学恢复的研究。

关键词:遗迹化石;实体化石;古环境意义

1遗迹化石

1.1定义地质历史时期的生物遗留在沉积物表面或沉积物内部的各种生命活动的形迹构造形成的化石。不包括由生物体变成的实体化石,更不包括各种自然应力(物理的和化学的)所形成的无机沉积构造。

1.2用遗迹化石来解释沉积环境。

根据遗迹化石区别陆相、过相和海相。对于那些含有古生物实体化石的地员区别海相或陆相比较容易,陆相含有古脊植动物、古植物、孢粉、谈水软体动物及一些节肢动物等化石,海相地层含有正常盐分的一系列无脊椎动物一三叶虫、古杯类、研现头足动物、棘皮动物、具校纳腕足动物等,因此根据化石不难识别。这可以从其中所含遗迹化石类别和保存情况来分析。陆相红层或砂丘主要保存脊稚动物足述和节放动物昆虫等爬行迹,遗迹化石主要保存在岩层顶面上,称为表生述,相反滨海水下沉积物表生迹很难保存,产生在沙滩上的表生迹很快会被游水湖沙作用或波浪冲刷干净,不易保存,只在稀有的情况下,由于迅速拖埋而保存下来。

根据遗迹化石确定古海水的深度、温度、盐分、溶解氧和气体环境、水的流动性。潜穴生物对于温度和盐度大的急剧变化行为反应是相近的,沉积物盖层对阻止温度变化也是有效的,因此深而垂直的潜穴是近岸环境的特征,但并非唯一。当我们讨论沉积物缺氧或富氧环境时,遗迹化石的有无是重要的证据,缺乏遗迹化石是说明缺氧环境有力的证据。

根据遗迹化石判断底层性质。控制底栖生物分带的重要的因素之一是底层的性质,如粒度分布,沉积物的有机质含量,底层的压实程度和沉积速度。底层性质部分地控制着潜穴和固围的表生动物,食沉积物动物和食悬浮动物类型的分布。未固结的泥容易被潮流再悬浮起来,这种不稳定的海底以底内食沉积物动物为主,沉积物的原始状态可以用与一级伴生的变形构造予以解释,未压实高含水量(250%含水量)和沉积物浅潜穴(收食迹)通常围绕它们的潜穴产生一条窄的变形带。相反低含水量(<50%)使底层变磨硬底层的造生物,以塑性方式使底层变形,亦即每个潜穴围绕着一条较宽的变形带。底层是底栖生物赖以生活的基底,底层沉积物的胶结程度,含水显多少,稠密程度强度强烈影响造迹生物的分布。

沉积岩石学方面的应用。在地层中遗述化石作为生物成因构造特征,其重要意义至少可以和无机沉积构造相提并论和并驾齐驱。居住在潜穴内生活的生物,倾向于同沉积表面保持一定的距离,以便从上面水中获得新鲜水流,维持生物需要的氧气和食物来源,并排除废物。因此当着沉积速度加强,沉积物迅速增长时,动物必须尽快的向上提高潜穴,废弃原来下部潜穴。相反的情况是当侵蚀作用加强,居住在潜穴内的生物为了不被剥蚀出来,就会迅速向下挖掘浅穴,废弃原来上部浅穴。

2实体化石

2.1定义

实体化石由古生物遗体本身的全部或部分(特别是硬体部分)保存下来而形成的化石。在能够避开空气氧化作用和细菌腐蚀作用的特别适宜的情况下,有些生物的遗体能够比较完好地保存而没有显著的变化。

2.2形成条件

1)有机物必须拥有坚硬部分,如壳、骨、牙或木质组织。

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2)生物在死后必须立即避免被毁灭。

3)生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。

2.3恐龙蛋化石与古环境

西峡盆地在地质构造分区中属于泰岭褶皱系,北秦岭褶皱带,西峡一南湾地向斜褶皱束的西段。本区在中条运动末大幅度下陷,成为断陷地槽,形成巨厚的地槽型信阳群复理石建造。燕山运动在河南省表现的相当强烈,尤其三、四两个构造幕,使中朝准地台盖层发生褶皱和断裂,形成台褶断带和菱形断块构造格局。区内白至纪古地貌轮廓的演变趋势大致是:自燕山运动三幕以后,地壳活动更加剧烈。燕山运动四幕时,本省地壳总体为抬升趋势,但断裂差异运动更加强烈,岩浆由喷发转为大规模的中酸性岩浆的侵人活动。在此总的背景上,区内山体抬升,而诸盆地在差异运动作用下则继续下降,相对高度加大,致使晚白奎世的沉积均局限于各个断陷盆地中。燕山运动第五幕,在局部断陷形成南襄坳陷,其它地区则稳定隆起。西峡诸盆地处于南襄坳陷的北侧,在断块运动的作用下,晚白妥世地层一般均发生了断错倾斜,可见此幕造山运动对本区古地貌轮廓的影响不是很大。因此在整个白至纪时期,这里的化石分布区,均应属于山间盆地的地貌类型,相应的地壳运动,仅对诸盆地的规模和沉降幅度有所影响。[1]

3根据实体化石同遗迹化石的关系恢复环境

在每个沉积岩层内可以看到实体化石和遗迹化石二者的数量并不一样。Rhoads根据二者的相互关系提出可以用来推断沉积环境的模式,但需要注意的是:

1.遗迹化石在一个岩层内稀少的原因,可能是沉积时物理构造占优势,生物构造微弱,也许是沉积物被改造或者实体化石为搬运或集中的壳体。遗迹化石稀少也可能由于沉积条件不利,造迹生物或其他生物被排斥在这个环境之外。

2.下面是根据遗述化石同实体化石关系推断的模式:

底层坚硬:在底层上有许多原地表生固着动物化石只有少数遗迹化石。证明为相当低能的底层,沉积物相当坚硬,挖掘潜穴困难。因此经常只出现钻孔,常见于礁体及生物和一些硬底层。

高速沉积的软底层:这种环境缺乏遭遗迹化石,是因为水和沉积界面改变很快,并非缺乏底栖动物(内生动物),内生动物为原地埋藏,这种环境可以是近岸三角洲,沉积速度很高,多为搬运化石群。保存很好的细水平层表明为缺氧盆地,大量壳体堆积表明是搬运到低能缺氧盆地,因此没有生物遗迹。

近岸高能被搅动的环境:由于波浪湖汐的改造,因此只有少量搬运的化石,如果底层未经石化,可以有遗迹化石,以斜层理和粗粒近岸沉积为典型。缺氧底层缺乏被搬运的壳体,是因为距离硬体生物分布区较远,或者由于地貌上的原因。

高能沿岸砂底:粗粒沉积底质暴露在强烈高能作用之下,遗迹被侵蚀,大部分实体被磨蚀破坏。岸前是潮间过渡地带同岸线交互区,因此可能会出现陆相或较深的潮下海相分界。

低能软底质:现代陆棚大约水深50-250m地带,由于物理作用并不太强烈,沉积速度降低,有可能遗迹同造迹生物共同保存在同一层,尽管动物不大可能直接位于遗迹之上。[2]

4结论

绝大多数遗迹化石都是原地保存,不像许多实体化石会被水流搬运。无论是产生于沉积物表面的足迹、移迹或产生在沉积物内部的潜穴、钻孔,都会随着沉积物的成岩固结作用而保存在原地。根据遗迹化石可以区别陆相、过相和海相。对于那些含有古生物实体化石的地员区别海相或陆相比较容易。根据遗迹化石可以研究地层,根据遗迹化石判断底层性质,沉积学家应当了解遗迹化石对解释沉积环境的重要意义。化石记录缺失的时间间隔越长。岩石越老,受到破坏性力量的机会就越多,化石也就越加不可辨认,所以实体化石对于我们研究古环境对化石完整保存的影响意义重大。

参考文献

[1]李学仁,南阳盆地恐龙蛋化石古地理环境初探,地域研究与开发,1995年。

[2]杨式浦,《古遗迹学》,地质出版社,1990年

论文作者:赵广轩,赵梦霞,易艳霞,任秋分

论文发表刊物:《知识-力量》2018年2月下

论文发表时间:2018/5/8

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