晚塞诺曼期Neolobites vibrayeanus生物事件在阿尔及利亚巴特纳山脉的群落结构及其生物层序地层学意义

本研究针对阿尔及利亚巴特纳山脉晚塞诺曼期Neolobites vibrayeanus生物事件，通过定量分析宏体底栖动物群落结构，揭示了其在低能环境下的生物层序地层学（biosequence stratigraphy）指示意义。研究人员发现，底栖群落组成与功能群的垂向变化与四级（20米厚）沉积旋回（TST、MFS、HST）高度吻合，证实了生物标志物在缺乏岩相变化的均质环境中识别海平面波动的有效性，为低能环境下的层序划分提供了新思路。

　　

在古生物学和地层学领域，如何通过生物标志识别海平面变化始终是核心挑战。尤其当岩相均一、缺乏明显沉积学标志时，传统层序地层学方法往往失效。这一难题在阿尔及利亚巴特纳山脉的晚塞诺曼期（Cenomanian）Smail泥灰岩组尤为突出——该地层以高度均质的泥灰岩为主，但其中却保存着著名的Neolobites vibrayeanus生物事件。这种菊石生物事件在北非和中东广泛分布，精确对应早期晚塞诺曼期Calyoceras guerangeri生物带（约95.2–94.8 Ma，持续40万年），是研究古环境变化的理想载体。

为破解均质岩相中的层序划分难题，由Samira Mendir领衔的国际团队对巴特纳山脉四个剖面（Metrassi、Théniet el Menchar、Hamla、Bouarif）展开系统研究。通过定量分析宏体底栖动物群落的垂向演替，首次将Neolobites生物事件的群落动态与四级沉积旋回（20米厚）精准耦合。研究发现，底栖功能群的变化呈现出与海平面波动高度一致的规律性：在海侵体系域（Transgressive System Tract, TST）向最大海泛面（Maximum Flooding Surface, MFS）过渡阶段，表栖生物（epifauna）和滤食者（suspension feeders）逐渐减少，而底栖生物（infauna）和沉积食者（deposit feeders）如不规则海胆（Mecaster batnensis）则显著增加。这种生态替代被归因于水深增加导致的底质软化，以及海胆"推土机效应"（bulldozing activities）对表栖类群的抑制。

研究团队采用的关键技术包括：（1）对四个剖面Unit C层段的标准化采样，确保覆盖Neolobites生物事件全序列；（2）宏体无脊椎动物（31种，含双壳类、腹足类、头足类及海胆）的定量统计；（3）基于功能群（滤食/沉积食、表栖/底栖）的生态参数计算；（4）结合沉积旋回划分的生物层序地层学分析。

主要研究结果

1. Macrobenthic associations
   鉴定出以Rhynchostreon suborbiculatum、Mecaster batnensis等为主的标志性组合，其垂向演替显示表栖类群在MFS处丰度最低，而不规则海胆在MFS达到峰值，印证了水深增加对底质和生态结构的控制。

2. Stratigraphic and geographic range
   证实Neolobites事件可作为区域对比标志，其群落变化与四级旋回同步，且在研究区内横向差异微小，反映均一古环境背景。

3. Conclusion
   创新性发现生物群落变化可延伸至层序边界之外（如晚TST和早HST阶段），突破了传统认为生物事件仅集中发生于SB、TS、MFS等关键界面的认知。

这项发表于《Journal of African Earth Sciences》的研究具有双重突破：方法论上，建立了均质岩相中生物层序地层学的分析范式；理论上，揭示了低能环境下底栖群落对高频海平面波动（四级旋回）的响应机制。特别是首次报道的"非边界生物事件"，为完善层序地层学理论提供了关键案例。研究团队特别指出，在缺乏岩相变化的古陆架环境（如白垩纪特提斯洋边缘），生物标志可能比沉积学标志更具地层分辨力，这一认识对全球同类地层研究具有重要借鉴价值。