新疆北塔山地区埃姆斯期腕足动物群

冯江鹏，施文翔，宋倩倩

(新疆地质矿产勘查开发局 第一区域地质调查大队,新疆 乌鲁木齐 830013)

新疆北塔山地区埃姆斯期腕足动物群

冯江鹏，施文翔，宋倩倩

(新疆地质矿产勘查开发局 第一区域地质调查大队,新疆 乌鲁木齐 830013)

区内早泥盆世沉积为卓木巴斯套组，产丰富的古生物化石，以极为丰富的腕足为主要特征。通过地质路线调查与剖面测量，采集到大量的腕足、珊瑚、三叶虫、苔藓虫、角石、菊石等动物化石，其中，腕足类占90%以上。本次工作鉴定出腕足化石24属48种。根据动物化石组成及面貌将其定为 “东准Spinatrypakhalfini动物群”。主要特征是腕足在动物群中的含量占绝对比例，而且石燕类、无洞贝类占绝对优势。依据化石组合类型及产出层位将其划分为下部Leptocoeliasinica组合及上部Spinatrypakhalfini组合。将北塔山地区与我国北部其他地区同时代地层中的腕足动物群进行对比发现：北塔山地区的腕足化石的产出层位与内蒙古地区东乌珠穆沁旗敖包亭浑迪组、东北地区金水组、霍龙门组、黑台组、乌努尔组大致相当；并根据个别属种在世界范围的时代意义，确定了卓木巴斯套组的时代为埃姆斯期。

古生物学；东准北塔山；埃姆斯期；卓木巴斯套组；腕足动物群；生物对比

1 区域地质背景

研究区内泥盆纪为新疆北天山—准噶尔区南部的准噶尔分区，北塔山小区。区内泥盆纪地层发育广泛，出露良好，化石丰富(下泥盆统以腕足动物为主)，交通便利，是研究早泥盆世腕足动物群的理想位置(图1)。

I.北疆-兴安地层大区;I1.北疆地层区;I11.阿尔泰地层分区;I12.北准噶尔地层分区;I12-5.二台小区; I12-6.北塔山小区; I12-7.卡拉麦里小区; I13.南准噶尔-北天山地层分区；I13-3.莫索 湾小区；I13-4.将军庙小区；I13-8.博格达小区；I13-9.吐鲁番小区图1 北塔山地区地层分区及下泥盆统剖面位置图Fig.1 Location maps showing the stratigraphic area and sectional

准噶尔分区位于准噶尔盆地的北缘，为浅海相正常碎屑岩-火山碎屑岩沉积。本分区内下泥盆统含丰富的腕足、珊瑚、三叶虫、双壳、海百合茎及苔藓虫等动物化石，另可见少量的蕨类植物化石。北塔山小区分布在准噶尔盆地东北缘，南至卡拉麦里大断裂之北，北至乌伦古河上游以南，东至中蒙边界；主要包括阿尔曼铁山、北塔山、哈甫提克山、卡克赛尔盖山，以及三塘湖盆地；北塔山小区与二台小区以乌伦古河中游为界(肖世禄，1992)。研究区主要集中于奇台县北东方向北塔山一带。本小区内埃姆斯期沉积为卓木巴斯套组(肖世禄等，1991)，该组综合柱状图见图2。

图2 卓木巴斯套组岩相柱状图Fig.2 Facies histogram of the Zhuomubasitao Formation

2 腕足动物群研究

2.1 腕足动物群的面貌

新疆准噶尔盆地北缘埃姆斯期地层中腕足化石丰富，本次工作中共鉴定出24属48种，这些腕足动物出了少量舌形贝纲舌形贝目和未知分类的长身贝目外，其余均为小嘴贝纲和扭月贝纲。小嘴贝纲分属于正形贝、石燕贝、无洞贝等3个目，包含全形贝、德姆贝、窗孔贝、无洞贝、薄腔贝、腔螺贝6个科，扭月贝纲分属于扭月贝目，包括齿扭贝、窦维尔贝、薄扭贝等3个科。各目比例见图3。

图3 Spinatrypa khalfini动物群腕足类的组成图解Fig.3 Composition graphic of Spinatrypa khalfini brachiopods fauna

在东准地区腕足动物组成中，石燕类最为发育，属种类型及数量均占绝对优势，达标本总数的40%；其次为无洞贝类，含量为35%。中Spinatrypakhalfini数量极为丰富，经常密布在整个石壁上，保存精美，为该动物群的特征属种及优势属种，共鉴定出87枚，代表了东准腕足动物群的特征，其中(除石燕类外)无洞贝类数量较多，因此将东准动物群定名为Spinatrypakhalfini动物群。

该动物群主要分子有无洞贝类：Spinatrypawaterlooenis，Spinatrypakhalfini，Leptocoeliasinica和Coelospirasp.；石燕类：Acrospirifermurchisoni，Acrospiriferincrebescens，Acrospirifergaspensis，Branchyspirifersp.，Branchyspirifermesoplicatus，Paraspirifergigantea，Aldanspiriferhefengensis，Khinganospirifermagnificus，Howellellamangkeluenis，Howellellaminora，Howellellaamurensis；扭月贝类：Leptostrophiarotunda，Leptoceliasp.，Gladiostrophiakondoi，Coelospiraacutiplicata；德姆贝：Aulacellasp.，Aulacelladelerensis，Douvillinasp.，Leveneamesoloba。该动物群共生动物为珊瑚：Thamnoporasp.，Syringaxonsp.，Fuyunolibesfuyunesis；苔藓虫：Fenestellasp.；及少量双壳、三叶虫、角石、菊石等。该动物群腕足化石多保存为外模化石及内核化石，少见实体化石；化石多保存在粉砂岩及凝灰质砂岩中，质量较高，纹饰清晰；少量化石保存在砂砾岩中，质量较差。角石和菊石保存在粉砂岩中，多以实体化石出现，外形保存较好，但纹饰不清晰。

2.2 腕足动物群的组合特征

东准动物群自下而上可以分为Leptocoeliasinica组合及Spinatrypakhalfini组合。

(1)Leptocoeliasinica组合

发育在卓木巴斯套组的底部(1～14层)，该组合中分子个体大小均较小，一般不大于3cm。特征分子为：Leptocoeliasinica，Coelospirasp.，Eodevonariasp.等。优势分子为Leptocoeliasinica，占该组合中标本数量的55%。共生的其他腕足属种还有Howelela.amurensis，Leveneamesoloba，Leptoceliasp.，Coelospiraacutiplicata，Aulacellasp.，A.delerensis，Chonostropniellakninganensis，Leptostrophiarotunda，L.magnifica，Gladiostrophiakondoi等。另外还发育少量的珊瑚、苔藓虫及海百合茎等化石，化石大多保存为碎屑。

(2)Spinatrypakhalfini组合

发育在卓木巴斯套组的中上部(21～79层)，主要分子为Spinatrypakhalfini，Spinatrypawaterlooenis，Euryspiriferuniplicatus，Acrospiriferincrebescens，Branchyspirifermesoplicatus，Khinganospirifermagnificus，Paraspirifergigantea，Rhytistrophiabeckii等，其中Spinatrypakhalfini为特征分子也是优势分子，占该组合标本数量的40%。该组合中由Leptocoeliasinica组合延续而来的分子有：Howelela.amurensis，Aulacellasp.，Aulacelladelerensis，Leptostrophiarotunda，Gladiostrophiakondoi等。该组合与上一组合的区别为以大量出现Spinatrypakhalfini为主要特征，同时，Leptocoelia和Coelospira等个体较小的属基本上不发育。与腕足共生的还有珊瑚、三叶虫、螺类、角石、菊石及海百茎等，化石门类、个体数量远比上一组合丰富，而且各门类化石保存均较好。

3 生物地层对比与时代确定

新疆北准早泥盆世地层中绝大多数腕足分子可以跟国内北方其他地区进行对比，例如内蒙古的敖包亭浑迪组、温都尔敖包特组、甘肃黑鹰山地区早泥盆世雀儿山组以及小兴安岭的金水组和霍龙门组，少数分子例如Arospiriferincrebescens，Arospirifertewoensis在广西郁江、四川龙门山以及贵州等地出现(王钰，1956；陈源川，1983，1990)，某些分子例如Atrypasp.，Leptaenopyxisbouei，Lingulacuneatiformis等在北美、加拿大、西欧、俄罗斯等地埃姆斯期地层中也有报道(魏书章等，1983；张研，1985,1994)。

东准动物群中石燕类大部分属都在甘肃当多沟动物群、内蒙古东乌珠穆沁旗动物群、黑龙江宝清动物群中出现，包括Leptaenopyxis，Atrypa，Leptostrophia，Acrospirife，Brachyspirifer，Howellella等(张研，1981,1994；李文国，1982)。其中产于早泥盆世黑台组中的黑龙江宝清动物群大部分分子同东准动物群相似，共同属的含量为14个属，共同种有6个，同时东准动物群中所产的Euryspiriferuniplicatus，Khinganospirifermagnificus，Spinatrypakhalfini，Howellelaamurensis等分子为黑龙江宝清动物群的特征分子(李宁，2007)。

通过上述对比笔者发现：石燕类的Paraspirifergiganta为小兴安岭的霍龙门组、内蒙东乌旗温都尔敖包特组、甘肃黑鹰山地区早泥盆世雀儿山组常见的分子(张国英，2006,2008；侯鸿飞，1979)，与阿登地区下考文、莱茵地区上埃姆斯阶中的Paraspirifercultrjugatus及北美俄浓达格灰岩中的Paraspiriferauminatus似为同一类群(Boucot，1969；Hamada，1970； Lenz A C，1976)；同时，Acrospirifer为华南、华北泥盆纪的一个重要组成，而且华南、华北的分子极为相似，例如卓木巴斯套组50层产的Acrospiriferincrebescens为华南郁江期的典型分子(侯鸿飞，1959；邝国敦1984)。

扭月贝类在数量较丰富，其中Rhytistrophiabeckii具广泛的地理分布，为内蒙敖包亭浑迪组、温都尔敖包特组中的常见分子；在东北小兴安岭地区见于早泥盆世金水组、霍龙门组(Hamada，1970)；为哈萨克斯坦萨尔贾利组(埃姆斯期沉积)的重要分子。Leptaenopyxisbouei在中国北方各地的报道中均位于埃姆斯期的沉积中，是内蒙东乌珠穆沁旗敖包亭浑迪组、温都尔敖包特组的重要分子，亦见于东北的霍龙门组，甘肃黑鹰山雀儿山组(张国英，2008)。Gladistrophiakondoi是内蒙敖包特浑迪组、东北霍龙门组的重要分子，并作为内蒙古东乌珠穆沁旗和东北兴安岭地区埃姆斯期的代表分子。Megastrophiapseudointerstrialis在内蒙敖包亭浑迪组、小兴安岭金水组、霍龙门组相继出现，且与Rhytistrophiabeckii，Acrospirifermurchison等相伴产出。

Leptocoeliasinica为内蒙古、东北地区埃姆斯阶的典型分子，在密山腕足动物群中作为早埃姆斯期标志分子；在华南产于郁江阶(相当于下埃姆斯阶)中，虽然数量并不多，但能说明其具有广泛的地理分布和时代特征。

除了上述仅分布于埃姆斯期的分子外，有些属不会出现晚于埃姆斯期的地层。Branchyspirifer在欧洲作为早泥盆世的典型分子；Xinjiangspirifer仅出现于新疆准噶尔盆地北缘与内蒙等地埃姆斯阶中。

另外，有些属不会出现在早于埃姆斯期的地层。Paraspirifer在北美、欧洲以及哈萨克斯坦、俄罗斯阿尔泰地区都在埃姆斯期-艾菲尔期地层中出现(Lenz A C，1976)。

由以上对比可以看出，西准动物群与东准动物群中某些腕足分子时代意义明确，根据收集的资料，将部分属的时代延续绘制成图4。

无论是在西准动物群还是东准动物群中，都没有仅产于中泥盆世或早泥盆世中期以前的属。Xinjiangspirifer仅产在埃姆斯阶中，Leptaenopyxis和Paraspirifer自早埃姆斯期始现且大部分种分布在埃姆斯期，Acrospirifer和Branchyspirifer没有在晚于埃姆斯期的地层中出现过。以上时代意义较强的属的分布(这些属在西准地层与东准地层中都有发现，而且大多为早泥盆世的分子)，可以认定这些属种共同出现的层位应为埃姆斯期。

图4 腕足动物群部分属的延限Fig.4 The time of the brachiopods fauna

东准动物群在北塔山一带分布在卓木巴斯套组的顶底。根据上述证据，东准动物群定为埃姆斯期没有疑问，即卓木巴斯套组的时代应该为埃姆斯期。

4 讨论

北塔山地区“东准Spinatrypakhalfini腕足动物群”划分为下部“Leptocoeliasinica组合”及上部“Spinatrypakhalfini组合”。其中前者化石数量较少，个体大小较小，一般不大于3cm，在地层中分布分散，保存状态较差-中等，共生生物类型多为保存较差的珊瑚、海百合茎及苔藓虫；后者化石丰富，分布集中，个体大小差异较大，1～6cm均有分布，大于4cm的占多数，大多保存精美，共生生物类型丰富，有有珊瑚、三叶虫、螺类、角石、菊石及海百茎、苔藓虫等。二者之间的差异反映了北塔山地区在晚埃姆斯期气候逐渐变得温暖湿润，发生较大规模的生物爆发。

5 结语

笔者在广泛收集近年新一轮区调工作资料基础上，查阅参考了大量以往区调古生物资料和科研总结成果文献，在前人基础上进一步分析了准噶尔北缘北塔山一带埃姆斯期腕足动物群的特征与分布，取得了以下成果。

(1)根据近年1∶25万区调、1∶5万区调采集到的大量腕足化石资料，对准噶尔盆地北缘埃姆斯期的腕足动物动物群进行了详细的分类研究，系统研究了腕足动物化石24属45种，部分属种在本地区首次发现，丰富了本地区腕足动物群的内容。

(2)经过对研究区内腕足化石整理分析，将区内腕足动物群命名为东准Spinatrypakhalfini动物群。将该动物群划分为“Leptocoeliasinica组合”及“Spinatrypakhalfini组合”，并详细描述各组合中的特征分子、优势分子、各自的含量以及组合之间的变化特征。

(3)将准噶尔北缘埃姆斯期腕足动物群与内蒙古、黑龙江地区埃姆斯期腕足动物进行对比，确定了卓木巴斯套组含化石层位的时代为埃姆斯期。

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Brachiopod Fauna of Emsian at Beita Mountain in Northern Junggar Basin, Xinjiang

FENG Jiangpeng, SHI Wenxiang, SONG Qianqian

(No.1 Regional Geological Survey Team, Bureau of Geology and Mineral Resources, Urumqi 830013, Xinjiang, China)

Devonian is one of the most widely outcropping strata in Xinjiang. Lower Devonian at Beita Mountain in Qitai country is formed by Zhuomubasitao formation, which is rich in fossils like brachiopod, coral, trilobites, bryozoans，endoceratida, ammonites, and the brachiopod accounted for more than 90% of them. The brachiopod fauna includes 24 genera and 48 species. According to the composition of this brachiopod fauna, it could be named as the Eastern Junggar Spinatrypa khalfini Fauna, which is characterized by atypa and spirifer. The fauna can be divided into two brachiopod assemblages, such as the Leptocoelia sinica assemblage in the lower part and the Spinatrypa khalfini assemblage in the upper part. Based on the comparison of brachiopod faunas among lower Devonian Aobaotinghundi formation in Inner Mongolia, Jinshui formation, Huolongmen formation, Heitai formation and Wunuer formation in Northeast China, the age of Zhuomubasitao formation is confirmed to be the Emsian.

paleobiology; Beita mountain in east Junggar; Emsian; Zhuomubasitao formation; brachiopod fauna; biological comparison

2015-03-31；

2015-04-02

中国地质调查局项目“新疆东准噶尔地区1∶5万L46E019004等6幅区调”(1212011120514)

冯江鹏(1986-)，男，工程师，主要从事地层学和古生物学研究。E-mail：dapengvip@126.com

P52

A

1009-6248(2015)03-0195-07