安徽巢湖平顶山剖面微古植物演化研究及意义

王伟洁

【摘 要】P/T之交的生态环境演变的内容、特点规模及其成因，一直是当今地学界研究的热点课题之一。本文通过安徽巢湖平顶山剖面部分层位的微古植物化石统计分析，研究得出作为第一营养级的微古植物绝灭和复苏早于微古动物。同时印证了许多学者关于二叠纪末的生物大绝灭，许多生物的绝灭不是正在界线上，而是在界线以下就发生，以及二叠纪—三叠纪界线附近存在两次生物危机的结论。

【关键词】安徽巢湖地区;二叠纪末期;微古植物;生物大绝灭

中图分类号： P618.13文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）26-0062-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.029

【Abstract】The characteristics，scale and causes of the evolution of the ecological environment at the Permian-Triassic boundary have always been one of the hot topics in the study of geosciences.Through statistical analysis of microflora fossils in some layers of the Pingdingshan section of Chaohu，Anhui Province，our result shows that，as primary producers，both the extinction and recovery of microflora is earlier than that of micro-animals.At the same time，it has been confirmed that there are two mass extinction at the end of the Permian period is happened below and at the P-T boundary.

【Key words】Chaohu City;End Permian;Microfloras;Mass extinction

1 自然地理概况

巢湖是安徽省中部的一个中型城市，与合肥市、芜湖、南京均有高速公路相连，交通十分便利。巢湖地处江淮丘陵区的南部，三面环山，气候温和湿润，具明显季节性，属季风副热湿润气候，年平均湿度摄氏15度，年平均降雨量为1200mm，无霜期230天。矿产资源丰富，工业发达，是安徽省重要的工业区之一。主要矿产有煤、磷、耐火粘土，白云岩、石灰岩、为重要的水泥及化工原料。农产品以水稻、小麦为主，豆、薯次之。经济作物有绵、麻、茶叶、油菜、芝麻、花生等;水果有花红、桃、杏、石榴等;水产有鱼、虾、螃蟹等，尤以银鱼驰名省内外。

2 区域地质概况

平顶山剖面内出露的地层从老到新有震旦系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、第四系。没有发现岩浆岩。该区位于淮阳山字型构造带与华夏第二隆起带的复合部位，本区演化历史悠久，地质构造复杂。褶皱主要是印支期形成的。燕山旋回虽然形成舒缓的褶皱和凹陷，但以断裂为主。根据地层间的区域性接触关系和沉积建造，形变特征及岩浆活动等分析，可将本区的地质构造发展过程划分为准地台阶段和大陆边缘活动带阶段。前者包括澄江一加里东旋回，华力西—印支旋回，后者包括燕山旋回、喜马拉雅旋回。

3 微古植物演化研究及意义

3.1 微古植物研究

平顶山剖面基本垂直地层走向，为民工采石修路所掘，长度约145m，露头好、层序清楚、化石丰富，自下而上划分为殷坑组、和龙山组、南陵湖组。该剖面微古植物化石的演化，大概分为下列几个阶段（如图1）。

1）第3层硅质泥巖段，顶部孢粉在低值基础上又减少，之后又短暂富集，而后又衰落，匮乏状态持续到3层底部，3层底部重新占领重要位置，而菌孢、碳屑、疑源类在3层顶部都相当富集，但只有疑源类持续了一段时间，之后均迅速衰落;在第3层底部碳屑持续走低，而孢粉、菌孢、疑源类丰度均升高，而且达到一个较高值，这个状态持续多久不得而知，采样没有涉及以下的剖面，而且整个研究剖面的微古植物含量一直动荡变化，不好推测。

2）第4层浅黑色硅质泥岩与深灰色泥岩交互段，下部硅质岩段，顶部孢粉落到低值，菌孢和碳屑由上段硅质泥段的衰落状态上升至峰值，而疑源类化石的含量较上段硅质泥岩段的变化不大，仍比较富集，但是好景不长，菌孢和碳屑的含量迅速回落，稳定低值持续到此段底部，此段，孢粉和疑源类的步调相似，顶部开始回升之后即在中部到达峰值，又在底部迅速衰落至低值;中部硅质岩段，顶部所有微古植物均出现峰值，短暂的富集之后迅速衰落，在中部立即处于最低值，尤其值得一说的是，菌孢出现首次高值，但只是昙花一现，孢粉与疑源类化石在底部又开始回升到高值，但是时间是相当短暂的，菌孢和碳屑开始回升，但是只是出现一个小的峰值;上部硅质岩段，孢粉含量处于低值，在内部有小幅度的波动，菌孢的保持稳定的低值，碳屑在此段是缓慢上升而后缓慢下降的不明显变化，在4层底部降至低值，始终有波动的疑源类在此段处于低谷状态，在4层底部开始回升。

3）5—7层泥岩段，除了疑源类的所有微古植物化石均在一个很低的水平，孢粉含量一直处于下降的状态在6层底部达到一个最低值;菌孢在8层达到低值后有很小幅度的回升，而后又迅速衰落;疑源类的迅速衰退在7层上部褐黑色泥岩段到达最低，在7层底部漆黑色泥岩又有一个迅速而且短暂的富集，第6层最低之后在第5层又得到了恢复，继而又在4、5层交界处迅速回落，处于回荡的状态;在7层底部的漆黑色泥岩段，除疑源类外，其他的微古植物相对于整个剖面的含量来说均处于低值，几乎无变化。

4）10层中部孢粉和疑源类的发展得以继续，到8层硅质泥岩段中部的时候，孢粉与疑源类，尤其是疑源类化石含量陡然升高，几乎达到几个研究阶段的最高值而后又是突然性的衰退，疑源类的衰落属于大起大落，而孢粉的衰退程度对于疑源类来说，就难以望其项背了;相比孢粉与疑源类，菌孢和碳屑的反应就没有那么引人注目，碳屑在8层中部时有一个短暂性小幅度的提升，之后就迅速衰退了，而菌孢一直就没有提升，始终处于一个很低的水平，到8层底部的时候还有一个小幅度的低落。

5）研究剖面9—11层，即上二叠统大隆组上部泥岩段微古植物含量普遍偏低，11层底部均达最低值，10层中部开始孢粉、碳屑含量有一个缓慢上升的趋势，而在11层顶部高等植物孢粉化石和疑源类有一个突然性的繁盛，所以12层以上仍有待进一步研究。

纵向观察，孢粉的含量在硅质岩段较富集，在泥岩段比较贫乏;菌孢含量总体较少，只在第4层有变化，第4层第1段泥岩底部第2段硅质岩段顶部陡然升高，不过持续时间短暂，第2段泥岩底部第3段硅质岩顶部又有一个小且短暂的富集，第3层泥岩底部硅质岩顶部菌孢含量升高，并且达到研究剖面的最高值，菌孢含量泥岩段开始富集，在底部达峰值，硅质岩段开始降低，在硅质岩中含量很低;疑源类的含量一直在动荡变化，但是总体情况和菌孢相似，在泥岩底部升高，在硅质岩中降低;碳屑的情况也与菌孢有相似之处。

3.2 演化事件分析

长期以来，有关二叠纪一三叠纪界线附近生物危机的阶段性一直存在争议，有人认为是单阶段，有人则主张是多阶段的。蓝细菌的标志化合物和无脊椎动物化石共同反映了二叠纪—三叠纪界线附近存在两次生物危机（谢树成，殷鸿福等，2005）。本文结果明显支持多阶段论，而且许多生物的绝灭不是正在界线上，而是在界线以下就发生了（Jin Y G等，2000;蒙有言等，2005）。

疑源类在两次绝灭期的表现，以及两次绝灭事件中微古植物和微古动物绝灭的先后顺序，说明两次绝灭机制不同，第一次是由微古植物绝灭开始，然后影响第二营养级的生物，依此类推，食物链原理在这次绝灭过程中起了很大的作用。第二次生物绝灭是由动物先开始的，然后是微古植物，由此可判断主要因素不是食物链。广西东攀剖面对应层位，大隆组上部具有温暖—炎热潮湿的气候特点，且火山活动频繁而剧烈（蒙有言等，2005），与此结果相得益彰，也就是说这次大范围的绝灭，对所有生物都造成了影响，但是低等植物的适应能力稍强，因此存活时间较长些。

4 结论

笔者通过对安徽巢湖大隆组微古植物的初步研究，得出以下几点认识：

1）通过部分层位的微古植物化石统计分析，研究得出作为第一营养级的微古植物复苏早于微古动物，这与现代生态系统的原理是相似的。

2）疑源类在两次绝灭中表现出来的不同表现，以及两次绝灭事件中微古植物和微古动物绝灭的先后顺序，说明了两次绝灭的机制不同，第一次绝灭的威力无法对疑源类产生致命性的影响。第二次大范围的绝灭，对所有生物都造成了影响，但是低等植物的适应能力稍强，因此存活时间较长些。

【参考文献】

[1]谢树成，Richard D.Pancost，殷鸿福，王红梅，Richard P.Ever-shed，2005，二叠纪三叠纪之交微生物变化与动物集群灭绝的两次耦合，Chinese Journal of Nature，Vol.27 No.3：144 [2]Jin Y G，Wang Y，Wang W，et al. Pattern of marine mass extinction near the Permian-Triassic boundary in South China.Science，2000，289（21）：432-436.

[3]蒙有言，馮庆来，何卫红等，广西柳桥地区二叠系-三叠系界线附近黏土矿物及古气候特征，地质科技情报，2005，24（4）：25-30.