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中-晚泥盆世阿根廷西北部和玻利维亚南部几丁虫组合:生物地层学与古地理学新见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月21日 来源:Review of Palaeobotany and Palynology 1.7
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研究人员针对塔里哈盆地中泥盆统Los Monos组几丁虫(Chitinozoans)生物地层对比难题,通过分析TCB-1001和R-1011钻孔样本,建立3个地方性生物带(R. candelariaensis-stiphrospinata带、A. flexuosa-R. ramosi带和A. cornigera-R. autasmirimense带),揭示晚艾菲尔期-中吉维特期海侵事件下西冈瓦纳盆地连通性,为古特提斯洋古地理重建提供关键证据。
在地球漫长的地质历史中,泥盆纪被称为"鱼类的时代",但鲜为人知的是,这个时期海洋中漂浮着一类神秘微生物——几丁虫(Chitinozoans)。这些瓶状有机壁微体化石如同微小的时光胶囊,记录着古海洋环境和大陆漂移的奥秘。阿根廷西北部和玻利维亚南部交界处的塔里哈盆地保存着中泥盆世Los Monos组海相沉积,但长期以来,该地区生物地层框架模糊不清,不同学者对地层时代的认识存在高达千万年的分歧,严重制约了对冈瓦纳大陆古地理演化的理解。
为解决这一难题,阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)门多萨分院古孢粉学实验室的研究团队对TCB-1001和R-1011两口钻井的38个岩屑样品展开系统研究。通过酸解处理、电子显微镜观察等现代古生物学技术,在18个样品中鉴定出11属40种几丁虫,其中包括首次描述的Lagenochitina postpirum n. sp.和Ramochitina durandi n. sp.两个新种。这项重要成果发表在古生物学权威期刊《Review of Palaeobotany and Palynology》上,为南半球古地理重建提供了关键证据。
研究采用盐酸-氢氟酸-盐酸(HCl-HF-HCl)顺序酸解法处理样品,通过10μm和40μm分级筛获取有机质残留,使用JEOL JSM-6490LV扫描电镜(SEM)在5kV条件下观察标本表面形态。基于Forbes修正指数(F′)的相似性分析,系统比较了全球中泥盆世几丁虫动物群分布特征。
生物地层学突破
研究团队建立了三个高精度地方性生物带:晚艾菲尔期-早吉维特期R. candelariaensis-stiphrospinata组合带以颈部装饰复杂的Ramochitina属为特征;早吉维特期A. flexuosa-R. ramosi带出现具刺状装饰的Ancyrochitina优势种群;中吉维特期A. cornigera-R. autasmirimense带则以基部具网状结构的Ramochitina为标志。这套生物地层框架将Los Monos组时代限定在3.93-3.85亿年前,解决了长期存在的地质年代争议。
古地理学新发现
F′指数分析显示,塔里哈盆地内部相似性高达0.73,与巴西亚马逊盆地(0.59)、帕纳伊巴盆地(0.56)等西冈瓦纳盆地保持0.42-0.59的相似度,证实中泥盆世全球海平面上升期存在广泛海道连通。而与劳俄大陆(0.23-0.36)、北冈瓦纳(0.25)和伊比利亚地块(0.24)的低相似性,则揭示瑞克洋(Rheic Ocean)构成显著的生物地理隔离屏障。
演化生物学启示
研究首次报道了Lagenochitina postpirum与奥陶纪L. pirum的形态相似性,两者虽间隔1.2亿年却保持保守的梨形壳体特征,为几丁虫的形态演化停滞现象提供新案例。Ramochitina durandi基部独特的三角网状装饰结构,则拓展了对该类群形态多样性的认知。
这项研究不仅建立了南美中泥盆世高精度生物地层标尺,更通过微体化石证据揭示冈瓦纳大陆内部盆地连通模式,为理解晚古生代大陆聚合过程提供了微观尺度的关键证据。特别值得注意的是,几丁虫动物群在古地理重建中展现出与沉积相无关的特性,成功实现了从近岸浅水到远洋深水不同沉积环境的精确对比,这一发现为全球志留-泥盆系界线地层对比提供了新的方法论启示。未来随着更多微体化石数据的积累,这套生物地层框架有望发展成为冈瓦纳大陆边缘地层对比的"黄金标尺"。
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