河南灵宝下寒武统小壳动物群的发现及其生物地理意义

河南灵宝下寒武统小壳动物群的发现及其生物地理意义

辛集组是华北地台南缘的一个广泛分布的下寒武系含磷岩系，包括丰富的软体动物化石。现为河南镇山五楼（刘印环等，1991年）、方城县杨石庄（何廷贵等，1984；何廷贵等，1985；冯伟民等，1994）、宝丰观音堂（培芳等，1992年）和陕西洛南石门（余伟等，1984）的发现、报道和研究（钱毅等等，1999）。笔者研究的小壳动物化石产于灵宝市朱阳镇,是辛集组的一个新的小壳化石产地,研究该动物群的组合面貌对探讨华北地台南缘早寒武世软体动物群面貌以及国内外地层时代的对比均具有重要意义。一、描述剖面新发现的辛集组小壳化石产于灵宝市朱阳镇王家村宁家湾北沟,该地辛集组剖面描述如下:二、腹足类aurciaadunca分布灵宝朱阳镇下寒武统辛集组所产小壳动物化石中软舌螺Parakorilithesmammillatus也见于河南确山吴楼(刘印环等,1991)、叶县杨寺庄(何廷贵等,1984)、宝丰观音堂(裴放等,1992)、陕西洛南石门(伊昆鸟英,1992)1等地的辛集组;Actinothecadolioformis也见于安徽淮南的雨台山组(肖立功等,1984)和河南宝丰(裴放等,1992)、陕西洛南(伊昆鸟英,1992)1等地的辛集组。单板类Igorellinaprobosa亦见于安徽淮南、霍邱的雨台山组(周本和等,1984),河南叶县的辛集组(冯伟民等,1994);Stenothecadrepanoida见于安徽淮南、霍邱的雨台山组(周本和等,1984),河南确山(刘印环等,1991)、叶县(何廷贵等,1984;冯伟民等,1994)、宝丰(裴放等,1992)和陕西洛南的辛集组(伊昆鸟英,1992)2。腹足类Auriculaspiraadunca分布最广泛,安徽霍邱的雨台山组(周本和等,1984)、河南叶县(何廷贵等,1984;冯伟民等,1994;余汶等,1991)、确山(刘印环等,1991)、宝丰(裴放等,1992)及陕西洛南的辛集组(伊昆鸟英,1992)2都有分布。双壳类Pojetaiarunnegari分布比较广泛,在河南确山(刘印环等,1991)、叶县(何廷贵等,1984;冯伟民等,1994)、宝丰(裴放等,1992)、陕西洛南的辛集组(伊昆鸟英,1992)2中都可见到。由上可知,灵宝朱阳镇下寒武统辛集组所产小壳动物化石与安徽淮南、霍邱雨台山组,河南和陕西辛集组的小壳化石属于同一动物群。三、河南河本地区—灵宝朱阳辛集组软体动物群发现的地质意义下寒武统辛集组小壳化石属于华北地台南缘的早寒武世动物群,新的化石产地——灵宝朱阳在地理位置上是介于河南宝丰与陕西洛南之间,灵宝朱阳辛集组软体动物化石的发现对于研究河南辛集组的时代、生物地理分区及探讨小壳动物来源都具有一定意义。1梅树村期的双壳类油气灵宝朱阳辛集组软体动物化石中,软舌螺Parakorilithes具口唇、背腹分异明显,比云南梅树村期繁盛并后延的具圆形横断面的Conotheca进化而高级。单板类虽有从梅树村期延续而来的Bemella、Stenotheca,又有发育比较粗壮的同缘褶、比较高级的Mellopegma、Anhuiconus。双壳类Pojetaia是我国目前发现的最古老的双壳类化石,具铰齿,在梅树村期还未见到。这些比较高级和新出现的软体动物化石说明辛集组的时代要晚于梅树村期。联系到叶县杨寺庄辛集组小壳动物群与三叶虫Hsuaspis共生,河南灵宝辛集组小壳化石层应当与华南沧浪铺阶下部Drepanuroides三叶虫带相当(ZhangWen-tang,2003)。2澳大利亚新南威尔士所产早寒武世软体动物的种类扬子陆块云南、贵州、湖北、陕西等地梅树村期的小壳化石分带及组合相似,说明海水北侵迅速。河南灵宝等地辛集组小壳化石时代为沧浪铺早期,那时的小壳动物在华北陆表海南缘繁衍,与此同时扬子浅海中三叶虫非常繁盛,两地的生物组合面貌完全不同,说明当时两个海域的物理化学条件相差很远。云南等地梅树村期的小壳化石属于扬子区,而河南辛集组小壳化石属于华北—东北区(尹恭正、钱逸,1986),属于早寒武世小壳动物群演化的第二个阶段(裴放,1993)。澳大利亚新南威尔士所产早寒武世软体动物的门类乃至科、属一级有不少与华北地台南缘辛集组小壳动物化石相似(裴放,1985a,b),尤其是澳大利亚南部Yorke半岛Parara灰岩中的双壳类PojetaiarunnegariJell(Runnegar&Bently,1983)已在河南等地发现(何廷贵、裴放,1985),而安徽淮南与河南叶县等地发现的腹足类Auriculaspiraadunca(=Pelagiellaadunca)(周本和、肖立功,1984;何廷贵等,1984)以及在河南叶县找到的单板类YochelcionellachinensisPei(裴放,1985b)均已在澳大利亚南部发现(Bengtsonetal.,1990),不仅说明两地动物群时代相近、而且说明应属于同一生物地理区(陈忆元、王自强,1985),处于早寒武世软体动物演化的第二个阶段(裴放,1993)。澳大利亚Mootwingee地区Ordian阶Coonigan组的“FirstDiscoveryLimestone(初见灰岩)”富产多门类小壳动物化石(Runnegar&Jell,1976),其中所产的三叶虫Redlichiachinensis是华北、华南下寒武统龙王庙阶的标准化石(ZhangWen-tang,2003),加之共生的软体动物比较高级,已属于早寒武世软体动物群演化的第三个阶段(裴放,1993)。3河南金梅树村阶-震旦系的底界辛集组软体动物来源问题涉及到带壳软体动物起源问题,对这一问题的认识并不一致,笔者认为软体动物很可能起源自云南。Landing(1988)认为中国云南晋宁梅树村阶中有沉积间断,和震旦系之间有缺失,并认为纽芬兰Chapel岛发育有前寒武系—寒武系连续地层,最早的带壳动物应在那儿出现。1992年国际地层委员会批准的寒武系底界在纽芬兰恰佩尔岛组(ChapelIslandFormation)第二段的底界之上2.4m、痕迹化石Trichophycuspedum的首现之处(彭善池,2005),遗憾的是这个界线仅有痕迹化石而无小壳化石,不利于全球对比(孙卫国、冯伟民,1999)。根据中国学者研究,云南梅树村剖面梅树村阶与震旦系为连续沉积,是确定寒武系底界的合适地点(罗惠麟等,1984;ZhangWen-tang,2003),因而推测中国云南可能是早寒武世带壳动物开始出现的发源地,梅树村阶小壳动物群属于早寒武世动物群演化的第一个阶段(裴放,1993)。河南产小壳化石和三叶虫化石的辛集组是华北型寒武系最低层位。由于辛集组发育于华北陆块南部,向北部超覆现象明显,因而海侵不可能来自北方,而应来自南方的扬子陆块。河南辛集组与安徽雨台山组、陕西洛南辛集组小壳动物化石组合相似,证明其时代相同。这些地区的小壳动物群不大可能在本地产生,很可能来自扬子浅海。震旦纪至寒武纪早期,华北陆块与扬子