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贵州剑河八郎寒武系“清虚洞组”Redlichia

2018-04-29陈争鹏赵元龙

贵州大学学报(自然科学版) 2018年4期

摘 要:贵州寒武系黔东统都匀阶“清虚洞组”富含三叶虫,其中莱得利基虫主共1属3种:贵州莱得利基虫Redlichia (Redlichia) guizhouensis Zhou, 1974、著目莱得利基虫Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott, 1905及村上翼形莱得利基虫Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo in Kobayashi, 1935。Redlichia广泛分布于浅水台地区,具有一定的地层意义。“清虚洞组”Redlichia (Redlichia) guizhouensis、Redlichia (Redlichia) nobilis产于“清虚洞组”中上部,Redlichia (Pteroredlichia) murakamii产于“清虚洞组”下部且向下延伸至下伏地层杷榔组中上部。本文基于“清虚洞组”Redlichia形态学的研究,讨论了3个种的种间差异。

关键词:寒武系;Redlichia;“清虚洞组”;三叶虫;贵州剑河

中图分类号:Q915.819+.1

文献标识码:A

文章编号"1000-5269(2018)04-0054-08

莱得利基虫属的分类较冗杂,一些种内差异被作为种的分类依据,使得莱得利基虫属多达100余种[1-3],有待归并整理。Redlichia分布于我国华南、华北及西班牙、澳大利亚等地区[2],其生存时限较短,于寒武系第二统末期绝灭,是华北寒武系生物地层划分的重要依据。卢衍豪[1]及张文堂[2,4]就莱得利基虫类的分类及地理分布进行了详细的讨论,一些学者对莱得利基虫属的部分种进行了个体发育的研究[2,5]。

黔东地区剑河八朗“清虚洞组”三叶虫化石丰富,共有8科15属19种[6](王铭坤,2016):耸棒头虫目7属8种(包括1相似种)、褶颊虫目6属7种(包括2相似种)、莱得利基虫目1属3种、未定目的Burlingia 1属1种。其中Redlichia包括:R. (Redlichia) guizhouensis、R. (Redlichia) nobilis及 R. (Pteroredlichia) murakamii。“清虚洞组”下伏地层杷榔组Redlichia共4种(包括1亚种)[5,7]:R. (Pteroredlichia) chinensis、R. (Pteroredlichia) chinensis lui、R. (Pteroredlichia) murakamii、R. (Pteroredlichia) yilongensis,上覆地层凯里组Redlichia共3种(包括1未定种)[8-9]:R. (Redlichia) takooensis longispina、R. (Redlichia) taijiangensis及R. (Redlichia) sp.。

R.(Pteroredlichia) murakamii分布于“清虚洞组”中下部的灰岩及下伏地层杷榔组中上部页岩中,R. (Redlichia) nobilis及R. (Redlichia) guizhouensis产于中上部页岩中。“清虚洞组”莱得利基虫为该组的生物带的划分及地层对比提供了材料。

1"地质背景

研究区位于贵州剑河革东镇八郎、屯州村一带,出露的寒武系由新至老为娄山关组、甲劳组、凯里组、“清虚洞组”、杷榔组、变马冲组、九门冲组、牛蹄塘组、留茶坡组顶部[10](图1)。松山剖面位于革东镇屯州村西北面,由赵元龙等2014年测制,厚272 m,自下而上为:灰色中厚层至厚层灰岩;灰色中厚层泥岩、泥质灰岩及灰黄色页岩;中厚层白云岩,与黔北地区典型的清虚洞组(岩性主要为鲕状灰岩夹豹皮状灰岩、白云质灰岩及白云岩和泥质白云岩)有所不同,故以“清虚洞组”来表示[2,11-22]。属于较深水的陆棚—陆棚边缘沉积为主的环境[22-23]。

尹恭正[24]在清虚洞组上部建立Redlichia (Redlichia) guizhouensis—Redlichia (Redlichia) nobilis富集带,下部Redlichia (Pteroredlichia) murakamii-Hoffetella-Eoptyhoparia组合带。根据黔东地区“清虚洞组”中发现的大量掘头虫类三叶虫,袁金良等在八郎一带“清虚洞组”内建立了两个化石带:上部为Protoryctocephalus wuxunensis带,下部为Arthricocephalites taijiangensis带[25]。之后又将下部重新修订为Arthricocephalus jishouensis-Changaspis plana带[26-27]。在其后的研究中未在“清虚洞组”上部发现Protoryctocephalus wuxunensis,而是发现了Protoryctocephalus arcticus,因而在其上部建立Protoryctocephalus arcticus带[16-17],Zhao et al.将“清虚洞组”下部及杷榔组中上部划归为Arthricocephalus chauveaui带[28]。

本文所报道的化石材料产自松山剖面“清虚洞组”中上部页岩、粉砂质泥岩及下部灰岩中(图1)。

2"系统古生物

三叶虫纲"Class Trilobita Walch, 1771

莱得利基虫目"Order Redlichiida Richter, 1932

莱得利基虫亚目"Suborder Redlichiina, Harrington, 1959

莱得利基虫超科"Superfamily Redlichiacea Poulsen, 1927

莱得利基虫科"Family Redlichiidae Poulsen, 1927

莱得利基虫亚科"Subfamily Redlichiinae Poulsen, 1927

莱得利基虫属"Genus Redlichia Cossmann, 1902

模式种"Hoferia noetling Redlichia, 1899

莱得利基虫亚属"Subgenus Redlichia (Redlichia) Cossmann, 1902

贵州莱得利基虫"Redlichia (Redlichia) guizhouensis Zhou, 1974

(图2,(A)-(C))

1974"Redlichia guizhouensis Zhou,卢衍豪等,85页,图版31,图10。

1978"Redlichia guizhouensis Zhou,尹恭正、李善姬,400页,图版147,图1。

1983"Redlichia guizhouensis Zhou,仇洪安等,46-47页,图版15,图8。

材料"18块较为完整的背甲标本及120块头盖标本。

描述"背壳长椭圆形。头鞍呈锥状,前端圆滑。具3对头鞍沟:S1为横穿头鞍沟,作圆弧形向后弯曲,两端深,中部由一浅沟相连;S2向后斜伸,两端深,中部浅;S3模糊不清,形状与S2相似。颈沟形状与S1相似,两端较深,中部浅。颈环宽度均匀,向后拱曲。外边缘宽,具横向近似同心圆的不连续的细而短的线脊装饰。内边缘较窄,略凹下。眼前翼近似三角形。内眼颊宽度约为两眼叶之间头鞍宽度的1/3。眼叶长,呈新月形,前端略宽于后端,后端伸达颈环中部相对水平位置上,并靠近颈环。眼脊短。后颊类面线,面线前支向前侧边缘斜伸,与头鞍中轴之间的夹角约为75°;面线后支短,向后侧方斜伸,中部略向前凸,切于后侧边缘,间夹角约为150°。后侧翼短,极窄。活动颊长而较窄;颊刺较靠前,与活动颊后侧边缘之间的夹角为锐角,伸长至胸节第9个胸节相对位置。胸部14节。中轴较肋叶宽,肋节平伸,第11个轴节中部具一轴刺。肋沟深而宽,向后斜伸。肋刺长,呈爪状的角锥形向后侧方延伸。尾部小。

比较"本种是根据产自贵州金沙岩孔清虚洞组顶部的一块头盖标本建立,并不能清晰地反映该种的特征,剑河“清虚洞组”的保存有完整的背壳标本,对该种形态特征的完善提供了材料,本种与R.(Redlichia)nobilis相似,主要区别是两者的头鞍、鞍沟形状及眼叶形状,后者的头鞍呈柱状,向前收缩交换,眼叶呈半圆形。两者具体的对比详见表1。

产地层位"贵州剑河八郎,寒武系第2统第4阶(都匀阶)“清虚洞组”中上部;贵州金沙岩孔,清虚洞组顶部;江苏南京幕府山,炮台山组;湖北京山县惠亭山及殷家冲,石龙洞组。

著目莱得利基虫 Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott, 1905

(图2,(D)-(F))

1905"Redlichia nobilis, Walcott, p. 26。

1913"Redlichia nobilis, Walcott, p. 105, pl. 7, figs. 12, 12a-e。

1953"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,张文堂,126页,图版III,图3;图版IV,图1-4。

1963"Redlichia nobilis,项礼文等,贵州及湖南西部寒武纪三叶虫动物群,24页,图版3,图1。

1965"Redlichia nobilis,卢衍豪等,63-64页,图版8,图5-8。

1977"Redlichia nobilis,周天梅等,120-121页,图版38,图17。

1978"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,尹恭正、李善姬,400页,图版147,图7。

1980"Redlichia nobilis,仇洪安,47页,图版1,图6-7。

1980"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,张文堂等,122页,图版17,图4-7。

1980"Redlichia nobilis Walcott,南润善,486页,图版200,图18。

1983"Redlichia nobilis Walcott,仇洪安等,47页,图版15,图10-11。

1985"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,张进林、王绍鑫,335页,图版104,图1-4。

1991"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,郭鸿俊,昝淑芹,5页,图版I,图2-4。

1994"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,罗惠麟等,117页,图版9,图1-6。

1996"Redlichia (Redlichia) nobilis Walcott,郭鸿俊等,53页,图版11,图4-13。

材料"30块头盖标本。

描述"头鞍长柱状,向前略收缩,前端宽圆。具3对头鞍沟:S1-S2为横穿头鞍沟,向后弯曲,两端深,中部浅;S3模糊不清。颈环向后拱曲,中部略宽于两端。颈沟与较S1更为向后突出。眼叶长,宽度均匀,向外侧弯曲,中部凸度较大,后端位于颈环中部的相对位置并靠近头鞍。眼脊短,与眼叶相连呈连续状。面线前支前段近似水平,略向后弯曲,与头鞍中轴的夹角约为70°;后端向前侧方斜伸,后向内侧弯曲,且于侧外边缘。外边缘宽,平凸,具横向同心状的不连续的细而短的线脊装饰。内边缘较外边缘窄,平缓。眼前翼微凸,呈三角形。内眼颊呈半圆形,宽度约为两眼叶之间头鞍宽度的1/3。部分标本头盖表面布满细小的疣点。

比较"该种与R. (Redlichia) noetlingi较为相似,主要区别是面线前支前者呈波浪状,且于头鞍中轴的夹角较大。与云南曲靖双龙潭龙王庙组的R. (Redlichia) nobilis相比,后者的内边缘更窄。

产地层位"贵州剑河八郎,寒武系第2统第4阶(都匀阶)“清虚洞组”中上部;黔北,清虚洞组上部;云南宜良,龙王庙组;辽宁复县,馒头组;云南曲靖,龙王庙组顶部。

翼形莱得利基虫亚属 Subgenus Redlichia (Pteroredlichia) Chang, 1966

村上翼形莱得利基虫 Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo in Kobayashi, 1935

(图2,(G)-(I))

1935"Redlichia murakamii Resser et Endo in Kabayashi,p.120,pl. 21,fig. 9。

1937"Redlichia manchuriensis Resser et Endo in Kabayashi,p. 12,pl. 21,figs. 6-7。

1951"Redlichia chinensis, Kobayashi et Kato,p. 99,pl. 1,figs. 1-16;pl. 2,figs 1-3; pl. 3,figs. 1-9。

1965"Redlichia murakamii Resser et Endo,卢衍豪等,63页,图版8,图4。

1966"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,张文堂等,135-141页,插图2,图11。

1974"Redlichia murakamii Resser et Endo,卢衍豪等,86页,图版32,图1。

1977"Redlichia murakamii Resser et Endo,周天梅等,120页,图版39,图2。

1978"Redlichia murakamii Resser et Endo,尹恭正、李善姬,402页,图版146,图3。

1978"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,周天梅、林天瑞,147页,图版22,图5-9。

1980"Redlichia murakamii Resser et Endo,仇洪安,46页,图版4,图1。

1980"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,张文堂等,133页,图版26,图1-10,插图61-62。

1980"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,张进林,106页,图版I,图1-4。

1980"Redlichia murakamii Resser et Endo,南润善,485页,图版200,图16-17。

1982"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,周志强等,223页,图版58,图2。

1983"Redlichia murakamii Resser et Endo,仇洪安等,47页,图版16,图4。

1984"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,孙振华,340页,图版127,图7-11。

1985"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,张进林,王绍鑫,336页,图版104,图5、6。

1987"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo, Zhang and Jell,p. 52-53;pl. 8, figs. 1-2,4-8,10;figs. 1-4; pl. 10,figs. 1-2。

1991"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,郭鸿俊,昝淑芹,5-6页,图版I, 图6-9。

1994"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,罗惠麟等,119页,图版10,图12-14;图版11,图1-13。

1996"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,郭鸿俊等,54-55页,图版12,图7-11。

2009"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,彭进,88-89页,图版23,图7-13;图版30,图1。

2017"Redlichia (Pteroredlichia) murakamii Resser et Endo,庞崇进等,21页,插图1。

材料""50块头盖标本。

描述""头鞍长锥状,向前收缩,前端圆润,表面见不规则的不连续的线状纹饰。具3对头鞍沟:S1-S2为横穿头鞍沟,向后斜伸,两端深,中部由一浅沟相连;S3清晰,与S1、S2形状相似,但中部不相连。颈环均匀,向后拱曲。颈沟与S1形状相似。外边缘较宽,微凸,表面具有具横向近似同心圆的不连续的细而短的线脊装饰。内边缘窄,较外边缘向下凹。眼叶窄,凸起,后端与接近靠近头鞍,并位于颈沟后侧方。面线为chinensis类型,前支平伸,中段微向后凸,与头鞍中轴的夹角α角约为90°。眼前翼呈翼状。内眼颊窄,宽度约为两眼叶之间头鞍宽度的1/4。

比较"几乎所有的标本都为灰岩保存,且不完整,只保存了头盖,与下伏地层杷榔组及同期地层所产R. (Pteroredlichia) murakamii相似,并无太大区别。

产地层位"贵州剑河八郎,寒武系第2统第4阶(都匀阶)“清虚洞组”中上部,杷榔组中上部;贵州湄潭金盆水,清虚洞组;云南宜良,龙王庙组;湖北宜昌石牌,石牌组。辽宁复县,馒头组。

3"讨论

关于莱得利基虫的群体演化,卢衍豪[1]指出至少有4点可以作为参考:(1)面线位置的变化;(2)眼叶长短及其后端与头鞍的距离的远近;(3)肋刺的变化;(4)尾板的发育。张文堂[4]提出莱得利基虫科的分类依据并加以讨论:(1)面线的类型及眼前颜线的位置;(2)背沟、头鞍及头鞍沟的形状;(3)颈沟及颈环的形状;(4)眼叶长短及其后端距头鞍的距离;(5)头盖上边缘沟内凹坑与刺塞的有

无;(6)眼脊的长短及其伸出的形状;(7)头鞍前内边缘的的宽度及形态或中脊的有无;(8)后侧翼的长短及宽窄;(9)活动颊的形状及颊刺的位置;(10)轴刺在胸节上的位置;(11)尾部的形态及其大小;(12)腹边缘板的长度;(13)口版的形态。在其后的研究中张文堂[2]对这些分类依据作了补充。基于以上分类特征,对“清虚洞组”3个种的莱得利基虫(图3)进行对比,三者最大区别在于头鞍形状及面线前支(详见表1)。

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(责任编辑:曾"晶)