首次描述来自阿尔及利亚南部特提斯海边缘中生代的“Eophyton”工具痕迹

《Proceedings of the Geologists' Association》：First description of 'Eophyton' tool marks from the Mesozoic of the southern Tethys margin, Algeria

首次报道阿尔及利亚牛津纪硅质碎屑岩中类似Eophyton的工具 mark，特征为底部床层延伸的低起伏凸起，伴细密刻痕及平行隆脊组构，与瑞典寒武纪和爱沙尼亚奥陶纪记录对比。推测为水流拖曳骨骼或碎屑形成，沉积环境受风暴波影响。

　　在阿尔及利亚西北部的中侏罗纪地层中，科学家首次描述了一种特殊的工具痕迹，这些痕迹与之前在瑞典寒武纪和爱沙尼亚奥陶纪地层中报道的“Eophyton”工具痕迹相似。这些工具痕迹主要表现为各种长度和宽度的相对细长、低起伏的隆起，通常覆盖着细致的条纹。某些例子包括一组平行、显著、细长的脊，形成相对较大的组合。这些特征被认为与“Eophyton”工具痕迹类似，但它们的形成环境和潜在原因仍存在一定的不确定性。

尽管对于这些标本的确切性质仍存在疑问，但“Eophyton”工具痕迹被解释为一种水动力沉积结构，可能是由于骨骼遗骸（如贝壳、鳞木）或内碎屑在底质上拖曳形成的。这种现象可能发生在受风暴影响的浅海环境中。阿尔及利亚中侏罗纪的硅质沉积物层中“Eophyton”工具痕迹的高丰度表明，该沉积环境对这些痕迹的形成非常有利。

“Eophyton”是一种带有条纹、杆状的结构，主要保存在砂岩底部（Savazzi, 2015）。然而，它以多种形式出现，其中细长、平坦的带有纵向条纹的带尤为明显。这些结构在文献中被称为“Eophyton linnaeanum” Torell, 1868 和 “Eophyton torelli” Linnarsson, 1869。最初，“Eophyton”被解释为一种实体化石、植物的印痕或生物留下的痕迹（Torell, 1868, Torell, 1870; Linnarsson, 1869, Linnarsson, 1871; Nathorst, 1874）。然而，Nathorst (1874) 提出，浅层形式的“Eophyton”可能是由水流搬运的藻类形成的，而深层形式则可能由石块的拖曳或甲壳类、沙蚕或棘皮动物的活动产生。

最近，由于这些结构主要出现在砂质风暴岩中，Seilacher (1992) 建议连续的“Eophyton”带可能是由风暴波搬运的沙质骨骼形成的。从生物遗迹学的角度来看，“Eophyton”通常被认为是某种生物活动的产物，如植物或动物的痕迹。然而，随着对这些结构的进一步研究，科学家们开始质疑其是否真正来源于生物活动，而更倾向于认为它们是由于物理过程或非生物因素形成的。

“Eophyton”最早发现于瑞典南部中央的“Eophyton砂岩”中，该砂岩层现在被称为Mickwitzia砂岩成员（下寒武纪；Jensen, 1997）。从19世纪末开始，科学家们就已经认识到“Eophyton”可能是一种生物遗迹或工具痕迹（例如，Nathorst, 1881; Dawson, 1888）。目前，它被普遍视为一种工具痕迹，这意味着它不被视为一个有效的分类单元或遗迹单元，因此不使用斜体表示。

阿尔及利亚的Argiles de Sa?da地层以其丰富的生物遗迹而闻名，最近受到了更多关注（例如，Bendella等，2011; Cherif和Naimi，2021）。生物遗迹对于古生态学重建至关重要，它们可以作为古环境和已灭绝生物行为的有力指标（Seilacher, 2007）。除了生物遗迹外，沉积岩还可以保存由非生物工具（如装甲泥块和各种生物的骨骼）留下的痕迹（Osgood, 1970; Jensen, 1997; Savazzi, 2015; Vinn和Toom, 2016）。Vallon等（2015）对“痕迹”和“生物遗迹”这两个术语进行了重新定义和强化，认为这些工具痕迹通常与水动力过程相关，并可以作为沉积环境的优秀指示。

工具痕迹在沉积学文献或露头描述中经常被讨论或至少提及，但详细的描述较为少见。特殊类型的工具痕迹，如“Eophyton”，主要出现在古生代和中生代地层中（Jensen, 1997; Savazzi, 2015; Vinn和Toom, 2016）。到目前为止，尚未在特提斯海南部边缘的中生代（侏罗纪）地层中发现类似的结构。

本文的研究目标包括以下几个方面：1）首次描述阿尔及利亚中奥克西阶的工具痕迹；2）讨论这些工具痕迹的可能起源和形成者；3）将这些特征与其他生物形成的结构进行比较；4）评估它们与其他地质时期和地区的工具痕迹的相似性。

研究区域位于阿尔及利亚西北部，该地区处于欧亚板块和非洲板块的交界处（Bouillin, 1986），是Maghrebides山脉的一部分，也被称为Atlas系统。这一山脉延伸超过2500公里，沿着北非北部海岸平行延伸，位于地中海和撒哈拉台地之间。通常，该山脉被分为两个主要系统：移动的Rif-Tellian区域，包括摩洛哥的Rif和突尼斯的Tell。这一区域的地质构造复杂，形成了丰富的沉积环境。

Argiles de Sa?da地层以其异常丰富的生物遗迹内容而著称，可能是奥朗高地台地中最广泛记录的。自其首次描述以来，该地层一直是沉积学、生物地层学和生物遗迹学研究的热点（例如，Bendella等，2011; Cherif, 2017; Cherif和Naimi，2021; Ziouit等，2021）。然而，这些研究并未报告发现工具痕迹。我们的最新研究则提供了新的发现和解释。

研究重点是中奥克西阶的硅质沉积物层，这些沉积物层构成了Argile de Sa?da地层的中层部分（Auclair和Biehler, 1967），位于东突尼斯区域（图1B），具体是在Djebel Brame山的西侧，靠近Oued El Abd河岸（UMTS坐标：35°16′31″N, 00°38′50″E）（图2A）。这一沉积层包括约50米厚的黄褐色砂岩，夹杂着绿色（偶尔呈紫色）的泥岩（图2B, C）。这些沉积层的形成环境多样，可能包括浅海、潮汐和风暴影响的区域。

从生物地层学的角度来看，Argiles de Sa?da地层在Oued El Abd地区的研究（Cherif, 2017）表明，其下部和中部层段中发现了菊石（例如，Holcophylloceras mediterraneum, Lissoceratoides erato, Gregoryceras gr. ferchaudi, Subdiscusphinctes gr. Kreutzi），这些菊石被归入Transversarium带，有助于确定中奥克西阶的顶部年代。此外，该地层上部的石灰岩层中也含有菊石（例如，Dichotomoceras），这些菊石的发现进一步支持了该地层的年代划分。

“Eophyton”这一术语最早由Otto Torell（1868）提出，用于描述他在瑞典下寒武纪Mickwitzia砂岩中发现的工具痕迹。Torell将这些痕迹解释为植物的遗骸，认为“Eophyton”代表原始植物，而单子叶植物（Liliopsida）代表单子叶植物。随后，这一砂岩层被统一称为“Eophyton砂岩”，以其中的工具痕迹命名。根据H?ntzschel（1975）的研究，这些工具痕迹的形成可能与多种因素有关，包括水流搬运、生物活动或物理过程。

“Eophyton”的可能形成者包括藻类、石块、甲壳类、沙蚕和棘皮动物。Nathorst（1874）认为浅层形式的“Eophyton”可能是由水流搬运的藻类形成的，而深层形式则可能由石块的拖曳或这些生物的活动产生。Seilacher（1992, 1994）则提出，连续的“Eophyton”带是唯一出现在砂质风暴岩中的结构，并认为这些痕迹可能由风暴波搬运的沙质骨骼形成。这些观点表明，“Eophyton”可能并非单一来源，而是与多种沉积环境和过程相关。

研究发现，这些工具痕迹主要出现在特定的沉积环境中，如受风暴影响的浅海区域。在这些区域中，水流的强度和速度较高，容易形成复杂的沉积结构。此外，这些痕迹的形态特征也表明，它们可能与生物活动有关，如某些生物在底质上的拖曳或运动。因此，这些工具痕迹不仅反映了沉积环境的条件，还可能提供了关于当时生物行为的线索。

“Eophyton”工具痕迹的分布范围较广，不仅出现在古生代和中生代地层中，还可能与特定的地质事件或环境变化相关。例如，在风暴事件发生时，水流的扰动可能增强了这些痕迹的形成。此外，这些痕迹的形态和排列方式也可能受到沉积物的性质和水流方向的影响。因此，研究这些痕迹不仅有助于理解沉积环境的条件，还可能揭示当时生态系统的变化。

在阿尔及利亚西北部的中侏罗纪地层中发现的“Eophyton”工具痕迹，为这一地区古环境和沉积过程的研究提供了新的视角。这些痕迹的发现表明，该地区的沉积环境可能具有较高的水动力活动，这与已知的其他地区的“Eophyton”痕迹形成条件相似。此外，这些痕迹的分布和形态特征也可能受到区域地质构造的影响，如板块运动和沉积盆地的演化。

综上所述，本文的研究不仅首次描述了阿尔及利亚中奥克西阶的“Eophyton”工具痕迹，还探讨了其可能的形成原因和相关生物活动。这些痕迹的发现为理解该地区的古环境和沉积过程提供了重要的依据，并可能对未来的地质研究产生深远影响。