《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》:Cephalopods from the Upper Ordovician of the North Qilian Mountains region: Implications for palaeobiogeography
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该研究首次系统记录北祁连山库门孜组(上奥陶统)头足类化石,发现包含Anaspyroceras等新种及未命名种,通过定量古生态分析揭示全球分布的省性和古纬度相关两个头足类省区,推测海洋环流影响其分布。
贾奇松|向芳|张玉辰|魏鑫|张亚涛|王毅|詹仁斌
中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与地层学国家重点实验室,南京210008,中国
摘要
北祁连山区是原特提斯群岛古海洋的重要组成部分。该地区的库门兹组(奥陶纪晚期卡提安期)产出了大量奥陶纪化石,其中头足类动物的研究相对较少且记录不系统。本文介绍了来自北祁连山库门兹组的一批保存较为完好的头足类化石。这些化石采自青海省祁连县天宝河上游附近的剖面,包括Anaspyroceras属、Geisonocerina属?种、Paradnatoceras nyalamense,以及一些未命名的 Oncoceratoid 和 Orthoceratoid 类头足类动物。基于全球分布的定量古生态学分析揭示了卡提安期头足类动物的明显地域性特征。通过聚类分析和加权网络分析,识别出与古纬度相关的两个头足类动物群。全球海洋环流可能影响了卡提安期头足类动物的组成和分布模式。
引言
北祁连山区在地质上位于河西走廊和祁连地块之间,两者都属于中国西北部的祁连造山带(Zhou et al., 1996, Xi’an Center, China Geological Survey, 2023)。该地区曾被认为是一个NW–SE走向的加里东造山带,位于青藏高原的北部边缘(Song et al., 2009)。此外,北祁连山区及相邻的河西走廊地区被认定为一个海洋俯冲带,并被认为是原特提斯洋的关键组成部分(Hou et al., 2006, Gehrels et al., 2011)。先前的研究表明,在奥陶纪期间,北祁连山区演化成了类似西太平洋型海沟-弧-后弧系统的环境(Xia et al., 2003, Zeng, 2017)。
北祁连山区的奥陶纪地层以岛弧火山岩、硅质碎屑沉积物和碳酸盐岩序列为特征(Zhou et al., 1996)。奥陶纪晚期的库门兹组分布于青海和甘肃两省的交界地带,具体位于北祁连山地层亚区的罗列根山-天竺地层区(Zhou, 2023)。据报道,库门兹组富含珊瑚、腕足类、腹足类、双壳类、苔藓虫,以及少量层孔虫和三叶虫等化石(Zhou, 2023)。
关于北祁连山区的奥陶纪头足类动物,现有文献记载较少。Mu等人(1963)首次报道了该地区头足类的存在,但未对其进行鉴定或详细描述,地点位于青海省门源县大梁河附近的库门兹组(旧称库门兹组)的典型剖面。后续地质调查在青海省祁连县天宝河上游发现了更多头足类化石,包括Wutinoceras属、Cyrtoceras属、Orthoceras属和Discoceras属(青海省地质矿产资源局, 1991),但这些描述同样缺乏图像和系统性的描述。由于所有从库门兹组发现的头足类动物都采用开放命名法,且缺乏标本图谱和必要的系统描述,这些发现的可信度存疑。相比之下,库门兹组中的其他化石(如珊瑚、腕足类、三叶虫、锥形牙、双壳类、腹足类和层孔虫等)在几十年前就已经得到了较为详细的记录(参见本期特刊的相关论文)。
鉴于库门兹组头足类动物特征的匮乏,需要进行详细而系统的研究。最近,在北祁连山区天宝河上游附近采集到了新的奥陶纪头足类化石,为头足类动物的组成及其古生物地理意义提供了新的见解。
地质背景、材料、方法和数据
北祁连山区对应于北祁连山地层亚区(图1A)。奥陶纪地层在该地区广泛分布,呈NW–SE走向。晚奥陶纪的地层由库门兹组代表,该组主要分布在北祁连山地层亚区的罗列根山-天竺地层区,包括门源、祁连、苏南和张掖等地(Zhou, 2023)。
系统古生物学
门类:软体动物门(Mollusca Linnaeus, 1758)
纲:头足纲(Cephalopoda Cuvier, 1797)
亚纲:Orthoceratoidea Teichert, 1967
目:Orthocerida Kuhn, 1940
科:Dawsonoceratidae Flower, 1962
属:Anaspyroceras Shimizu 和 Obata, 1935
模式种:Orthoceras anellus Conrad, 1843
Anaspyroceras属
(图2A–C)
材料:NIGP209314(一个不完整的正锥形壳,沿背腹中线切割并抛光)
产地和层位:天宝河上游附近的晚奥陶纪库门兹组
解释
奥陶纪头足类的多样性演变和古地理分化显示,在卡提安早期(Kr?ger 和 Zhang, 2009),属级别的多样性达到峰值。本研究提供的新头足类化石为这一关键时期的研究奠定了基础,有助于进一步探讨卡提安期头足类的古生态学和古地理学。短锥形Oncocerid类头足类更倾向于生活在近海区域
结论
北祁连山区库门兹组保存了丰富的奥陶纪化石记录;然而,该地区的头足类动物尚未得到系统的记录。最近在天宝河上游(青海省祁连县)卡提安期库门兹组中发现的头足类动物群是北祁连山区头足类的首次全面记录。Anaspyroceras属的系统描述
未引用参考文献
青海省地质矿产资源局(编),1991;Cuvier, 1797;Wei et al., 2025。CRediT作者贡献声明
贾奇松:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学研究、数据分析、数据管理。
向芳:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、验证、项目管理、方法学研究、资金申请、数据分析、概念构思。
张玉辰:撰写——审稿与编辑、数据可视化、资料收集、调查研究。
魏鑫:撰写——审稿与编辑、数据可视化、调查研究。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
我们感谢客座编辑吴荣昌和李文杰,以及唐鹏、王勇、王帆、马中和郭旭进在野外工作、样本采集和手稿准备方面的鼎力协助。同时,衷心感谢朱晓辉在文献查阅方面的帮助,以及吴守汉的宝贵讨论。我们也非常感谢Bj?rn Kr?ger和David H. Evans提供的深刻见解和建设性建议。本工作得到了国家