鄂尔多斯盆地中-上三叠统延长组73亚段磷酸盐化胚胎状化石的发现:水生节肢动物胚胎化石、保存机制及古湖泊生态意义

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Marine and Petroleum Geology 3.7

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  研究人员针对鄂尔多斯盆地延长组73亚段高有机质成因问题,通过系统采样与显微分析,首次发现中-晚三叠世磷酸盐化动物胚胎化石Yanchangparapandorina inornata gen. et sp. nov.,揭示其与水生节肢动物卵裂期胚胎的形态学关联,提出亚氧化孔隙水环境与磷酸盐流体渗透的协同保存机制,为陆相湖泊高生产力生态重建提供新证据。

  

三叠纪中晚期,地球生命正从二叠纪末大灭绝中复苏,陆相湖泊生态系统如何重建高生产力环境成为关键科学问题。鄂尔多斯盆地的延长组73亚段(Chang 73 sub-member)作为优质烃源岩,其高有机质含量长期被认为与浮游藻类活动相关,但缺乏直接证据。更令人困惑的是,该地层中频繁出现的直径达300 μm的规则球状磷酸盐化微体化石,曾被误判为藻类(Botryococcus)或细菌,但其形态学特征与已知生物类群明显不符。西北大学等机构的研究团队通过系统性采样与多技术联用,首次揭示这些化石实为水生节肢动物的胚胎化石,相关成果发表于《Marine and Petroleum Geology》。

研究团队采用光学显微镜(OLYMPUS BX53)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等技术,对鄂尔多斯盆地郑75GC-1井、高135井等钻孔的212件页岩样品及292件薄片进行分析,重点关注磷酸盐化微体化石的形态结构及伴生矿物特征。

研究结果

  1. 胶磷矿与黄铁矿莓球体特征
    黑色页岩中广泛发育条带状、团块状胶磷矿(collophnite)和粒径5-10 μm的黄铁矿莓球体(pyrite framboids)。莓球体尺寸指示湖底为亚氧化环境(suboxidized),而胶磷矿的富集证实沉积物孔隙富含磷酸盐流体,为胚胎化石的磷酸盐化渗透保存(permineralization)提供条件。

  2. 磷酸盐化胚胎化石鉴定
    建立新属种Yanchangparapandorina inornata gen. et sp. nov.,其球形结构(直径80-300 μm)具明显包膜、不规则多边形分裂沟(图4D-F),与寒武纪胚胎化石Parapandorina和现代甲壳动物卵裂期胚胎高度相似。此为埃迪卡拉纪-寒武纪之外首次报道的磷酸盐化动物胚胎化石。

  3. 古生态意义
    大量胚胎化石可能以休眠卵(resting eggs)形式存在,反映湖泊环境波动促使水生节肢动物采取生存策略。结合伴生的古鳕鱼(Tongchuanlepis)、鳃足类(triops)等化石,证实延长组73亚段已形成多营养级复杂生态系统,为陆相湖泊高生产力提供新解释。

结论与意义
该研究突破性地将磷酸盐化球状化石的生物学属性从藻类修正为动物胚胎,提出“亚氧化底水-孔隙磷酸盐流体”双因素保存模型,填补了中生代陆相湖泊胚胎化石记录的空白。Y. inornata的发现不仅为延长组73亚段高有机质成因提供动物源输入证据,更揭示了三叠纪湖泊生态系统快速复苏的适应性策略,对理解大灭绝后陆地生态重建机制具有里程碑意义。

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