白垩纪河流系统中根迹化石揭示的生物地貌演化阶段——基于圣弗朗西斯科盆地的古环境重建

这篇研究通过分析巴西圣弗朗西斯科盆地Capacete组（坎帕阶）的根迹化石（rhizoliths）与无脊椎动物遗迹组构（ichnofabrics），创新性地应用河流生物地貌演替模型（FBS），揭示了白垩纪曲流河系统中植被定殖与地貌演化的耦合关系。研究首次在古土壤（paleosols）和泛滥平原沉积中识别出根管（root casts）、根晕（rhizohaloes）与Scoyenia等遗迹化石的组合模式，为重建古代河岸生态系统动态和沉积旋回提供了高分辨率指标。

　　

Highlight

根迹化石（rhizoliths）与无脊椎动物遗迹组构（ichnofabrics）共同记录了白垩纪河流系统的生物地貌演替过程。这些生物沉积结构如同大地的时间胶囊，保存了古代植物根系与土壤微生物的"对话"痕迹。

Sedimentary facies and depositional settings

研究区硅质碎屑沉积主要由细-粗粒砂岩、砾岩和泥岩组成。根据Miall（1996）分类方案，识别出8种岩相（Sm、St、Sh等）和4种构型要素：河道沉积（CH）、侧向加积体（LA）、决口扇（CS）和泛滥平原细粒沉积（FF）。其中古土壤发育程度差异显著，根迹化石与无脊椎动物遗迹在研究中尤为醒目。

Paleoenvironmental significance

Capacete组丰富的根迹化石如同古代植被的"指纹"，揭示了曲流河主导的冲积景观。河道（CH）和侧向加积体（LA）的存在表明了点坝迁移过程，而上覆泥岩（Fm）的向上变细序列则记录了泛滥平原的周期性淹没。这些沉积特征与早前研究（Sedorko等，2020）提出的曲流河模式高度吻合。

Conclusions

根迹化石组构（特别是根管和根晕）如同地质"年轮"，标记了冲积坝和泛滥平原的植被定殖事件；而无脊椎动物遗迹则反映了基质条件和水分动态。这些发现完美契合河流生物地貌演替模型（FBS），从地貌活动到生态稳定的过渡过程被遗迹化石精准"刻录"。该研究为理解古代河岸生态系统提供了新的解码方式。