新墨西哥阿拉米托斯组上部谷牧场剖面的晚大密士期植物：西泛大陆热带植被的新见解

《Review of Palaeobotany and Palynology》：Late Desmoinesian Plants from the Valley Ranch section, upper Alamitos Formation, New Mexico: New insights into tropical western Pangean vegetation

　　**摘要**• 描述了来自新墨西哥州阿拉米托斯组的晚期德斯莫因斯期植物化石。• 通过锥齿、纺索虫和分散花粉及孢子确定地层时代。• 微体植物群与季节性干燥的湿地环境一致，包括苏铁蕨目的花粉和石松类及树蕨的孢子。• 大型植物群以髓木类楔叶蕨类植物为主；松柏类和石松类也同时存在。• 植物群表明热带西冈瓦纳存在季节性干燥的湿地环境。**引言**西冈瓦纳欧美大陆热带地区的宾夕法尼亚纪沼泽煤矿，在德斯莫因斯期—密苏里期界线附近（上莫斯科期—下卡济莫夫期；图1）经历了一次重大植被转变，其特征是产生Lycospora孢子的石松类植物衰退，以及马瑞木类树蕨植物群在现今北美洲各地成煤沼泽中逐渐占据主导地位（DiMichele等，2023；Peppers，1996；Phillips等，1974）。然而，热带西冈瓦纳的这一转变似乎有所不同，那里的气候已更为干燥，煤也较少见。在新墨西哥州中部的中—上宾夕法尼亚纪地层中，Schachat等（2023）发现，在德斯莫因斯期—密苏里期界线上，旱生、松柏类丰富的植物群的丰度有所增加，但未发现东部煤盆地所记录的那种重大分类群更替。这表明植被群落的重组在地理上是不同步的，受到热带泛大陆上现有的自东向西干旱度梯度的影响。然而，要更全面地描述这种地区差异，需要从德斯莫因斯期最晚期——即紧接界线之前的——获得年代精确的植物群。这样的植物群仍然稀少，使得热带西冈瓦纳的界线前植被了解甚少。新墨西哥州南部和中部的中晚期至晚期宾夕法尼亚纪植被，可以从几个研究充分的产地获知，这些产地揭示了热带西冈瓦纳在德斯莫因斯期—密苏里期界线处的植物群镶嵌格局。位于索科罗县的阿特拉萨多组巴托洛层晚德斯莫因斯期产地出土了Neuropteris sp.、Cordaites sp.和Sigillaria sp.（Elrick等，2017）。类似的植物群也在索科罗县的密苏里期蒂纳哈斯层（DiMichele等，2025；Elrick等，2017）以及新墨西哥州南部奥特罗县阿拉莫戈多附近的密苏里期地层（Lucas等，2021）中被报道，其中包括湿地植物和指示季节性干旱的其他植物的混合，包括松柏类植物的硅化化石木（Falcon-Lang等，2011；Falcon-Lang等，2016）。来自新墨西哥州中部金尼采石场的更为多样化的密苏里期植物群包括原始裸子植物、楔叶蕨类植物、松柏类、诺厄叶目、石松类和蕨类植物（DiMichele等，2013；Donovan等，2021）。这些植物群记录了在德斯莫因斯期—密苏里期界线处既有湿地植物也有适应季节性干燥环境的分类群的共存，表明西冈瓦纳在德斯莫因斯期的气候已经比同时期的中部大陆、伊利诺伊和阿巴拉契亚盆地的富煤地层更加干旱。尽管这些研究做出了重要贡献，但这些研究充分的植物群大多为密苏里期，很少有精确测定为德斯莫因斯期末期——即紧接界线下方——的。西冈瓦纳的气候在各个冰川—间冰期循环阶段都明显更加干旱，而这些循环是宾夕法尼亚纪的特征（Cecil等，2014；Heckel，2008；Isbell等，2003）。在泛大陆中部，这些循环中最湿润的部分以煤为特征，而在西部，煤层稀少且含灰分高，仅凭压实体植物群可能就是这些最湿润阶段的最佳代表。1941年，美国地质调查局的Charles B. Read在新墨西哥州中北部一个他在野外笔记中称为"Valley Ranch"的地点附近的上新宾夕法尼亚纪岩石中采集了植物化石。与Read的许多采集物一样，这些标本从未被正式描述。尽管对该采集物颇有兴趣（例如Rudolf Florin曾对其进行检查和部分注释），但Read的两个Valley Ranch产地的确切位置在近80年间一直不确定，且含植物地层的时代约束也较差。存放于美国国家自然历史博物馆的Read采集物代表了晚德斯莫因斯期植被的潜在珍贵记录，有助于阐明这一过渡时期西冈瓦纳的植被格局性质。本文描述了Read在新墨西哥州阿拉米托斯组的两个产地（他在野外笔记中统称为"Valley Ranch"，美国地质调查局产地编号8939和8948）采集的两个大型植物植物群。通过检查美国地质调查局档案中的Read野外笔记以及实地考察可用露头，我们确定了原始采集的大致位置（图2），并在阿拉米托斯组的部分层位中测量了一个新的地层剖面。从靠近Read原始采集地的地层中获得的锥齿化石将这两个植物群的时代约束在晚德斯莫因斯期/最早卡济莫夫期（Bridges等，2026），并表明它们在层序上与北美中部Marmaton组的Appanoose亚组相当。孢粉学分析支持这一时代划分。本文描述的植物为德斯莫因斯期—密苏里期界线紧接之前的热带西冈瓦纳植被组成提供了新的见解。**章节摘要***地质背景*阿拉米托斯组由中晚期至晚期宾夕法尼亚纪的海相和非海相沉积岩组成，不整合覆盖在德斯莫因斯期的波内韦尔组之上（Barrick等，2023），位于Abo组（Sangre de Cristo组）非海相岩石之下。在新墨西哥州佩科斯村附近有两个美国地质调查局植物化石产地，在此称为Valley Ranch产地，仅在Read（1941，第94—97页）关于其所测量的地层剖面的野外笔记中有记载。*植物微体化石*从Read两个采集物（美国地质调查局产地8939和8948）中采集的样品中，花粉和孢子的保存状况为中等：标本通常可以鉴定到种，但显示出不同程度的腐蚀和压缩，这与在细粒碎屑沉积物中埋藏的情况一致（图5，图6）。两个样品均采集自阿拉米托斯组的页岩，植物群在组成上大致相似（表1）。美国地质调查局8939的样品提供了较丰富的植物群，包括……*讨论*纺索虫（Sutherland，1963）、锥齿（Bridges等，2026）以及本文的花粉和孢子的生物地层学数据相结合，确认了Charles Read在20世纪40年代首次采集的Valley Ranch植物群为晚德斯莫因斯期时代，在层序上与北美中部的Appanoose亚组相当（Bridges等，2026）。这使得Valley Ranch植物群成为非常少的几个精确测定年代的西部西冈瓦纳大型植物植物群之一，位于……**利益冲突声明**作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系，这些可能会影响本文所报道的工作。**致谢**感谢Paul May和John Rogers的野外协助，以及新墨西哥州佩科斯以北的土地所有者提供的进入许可。Nathan A. Jud | Spencer G. Lucas | Cortland F. Eble | William A. DiMichele