摩洛哥北部苏阿特拉斯区古近纪-新近纪牡蛎斑块礁：成因与古环境控制

《Journal of African Earth Sciences》：Paleocene-Eocene oyster patch reefs, northern Subatlas Zone (Morocco): Genesis and palaeoenvironmental controls

　　

摘要

对摩洛哥北部亚阿特拉斯区（高阿特拉斯山北缘）白垩纪-古新世界线上牡蛎主导型堆积体的研究表明，存在五种不同的岩相组合（taphofacies），记录了这些建礁体的变异性。这些岩相包括：碳酸盐丘、富含牡蛎的砾屑灰岩、簇状建礁体、斑块状礁和横向延展的牡蛎礁滩（parabiostromes）。在岩性上，这些相主要对应于泥晶-砾屑灰岩、粉晶-骨架灰岩和粘结灰岩，其骨架主要由牡蛎和腹足类壳体组成。典型的后生动物建礁生物（如珊瑚）非常稀少。牡蛎和腹足类群落的逐步扩张促进了结壳簇和小斑块礁的形成，在适宜的海侵期有利条件下，这些礁体变得更大、更复杂。这些建礁体主要属于生物成因，反映的是原地生态过程，而非单纯的沉积堆积。建礁体规模有限、牡蛎分类多样性低以及传统礁构建物稀少，表明环境胁迫条件抑制了大型、结构复杂礁体的发育。这些群落生长、演化和消亡的主要控制因素包括海平面波动、间歇性冷水涌升、气候变率和硅质碎屑输入。总体而言，牡蛎-腹足类建礁体是古环境条件、气候变迁对海洋生态系统响应以及白垩纪-古新世过渡期间北部亚阿特拉斯区沉积动力学的宝贵指示物。与同时期新特提斯边缘剖面的比较揭示了沉积充填差异，同时也表明特提斯域和大西洋域之间存在大致同步的构造-沉积演化。浅水和深水序列中的相多样化受东-阿尔卑斯构造控制，在浅海和深海环境中，这种相变受构造与气候的交互作用调制。

引言

在整个显生宙期间，已识别出六个主要的演化性礁时期，其特点是具有不同的生物组合，这些生物对礁体建造和碳酸盐沉积体的发育做出了重大贡献（James, 1983; Copper, 1988; Scheibner and Speijer, 2008）。这些礁时期被礁生长减弱或停止的间断期所分隔，反映了重大的生态和环境重组事件（Scheibner and Speijer, 2008）。古新世即是这样一个重大的重组时期，标志着在古近纪末（K-Pg）大灭绝之后礁体和浅水生态系统发生了显著重组（Boucot, 1983; Sheehan, 1985; Vecsei and Moussavian, 1997）。这次生物危机导致礁体发育明显衰退，直到森诺曼晚期阶段才有所恢复（Vecsei and Moussavian, 1997）。事实上，早古新世传统上被认为是"礁间隙期"，其特征是发育完善的礁体结构稀少（Copper, 1988）。然而，后续研究表明，古新世至始新世的礁体可能存在频率更高，许多礁体要么被埋在构造活跃区的沉积物之下，要么仅在热带地区的有限露头中被发现（James, 1983; Scheibner and Speijer, 2008）。古新世礁系统在组成和构造上表现出显著的区域变异性，从珊瑚主导的框架构礁到钙质藻类主导的结构或混合组合体均有（例如：Schr?eder, 1986; Baceta et al., 2005）。总体而言，礁体作为关键的生态系统工程师，通过创造复杂的结构框架影响水流，支持丰富的海洋生物多样性并创造重要的栖息地。这些生态系统通常支持多样化的礁周群落，包括钙质藻类、珊瑚、苔藓虫、海胆和软体动物，反映了从开阔海洋到潟湖等不同环境条件（Trappe, 1992）。

大多数古新世礁体发育于环绕新形成的大西洋洋盆边缘和中间边界的亚热带到热带地区（Vecsei and Moussavian, 1997; Tosquella et al., 2022; Martín-Martín et al., 2024; Martín-Martín et al., 2025a; Tosquella et al., 2025; Fig. 1a）。在新特提斯域的南缘，众多珊瑚-藻类和混合碳酸盐建礁体已被记录，特别是在的黎波里盆地（利比亚）、埃及南部和突尼斯，它们通常与浅海碳酸盐台地相关（Fig. 1a; Schr?eder, 1986; Gumanti, 1992; Schuster, 1995; Spring and Hansen, 1998; Ahlbrandt, 2001; Scheibner et al., 2005）。

在古近纪期间，西北非以大型超大陆海的发展为特征，该海跨越摩洛哥中部，从马斯特里赫特世延续至至少中始新统晚期甚至可能晚巴顿期（Fig. 1b）。在该背景下，碳酸盐沉积局部与牡蛎生物砂屑灰岩、苔藓虫-藻类粘结灰岩和微生物礁丘相关，特别是在南部亚阿特拉斯区（瓦尔扎扎特盆地，Dragastan et al., 2012）。这些作者在碳酸盐建礁体之间的浅水潟湖中记录了多种绿色和红色藻类。碳酸盐岩石以牡蛎礁、苔藓虫和珊瑚藻泥丘为特征，偶见单体珊瑚（Scheibner and Speijer, 2008; Ait Addi, 2025; Martín-Martín et al. 2026）。大型发育完善的珊瑚礁系统和典型的大型有孔虫（如孔虫和轮虫）在这些剖面中通常缺失或发育不良，表明环境对礁生长的制约（Herbig, 1986; Trappe, 1991, 1992; Scheibner and Speijer, 2008）。Dragastan et al.（2012）和Martín-Martín et al.（2026）记录了在中阿特拉斯地区Bekrit地区存在部分真珊瑚礁，以及被红色藻壳覆盖的海绵和微生物礁。Dragastan et al.（2012）和Martín-Martín et al.（2026）在南部亚阿特拉斯区和中阿特拉斯记录了牡蛎主导的建礁体和局部的真珊瑚礁（Fig. 1b），表明替代性礁构建物在古新世期间仍然持续存在。

尽管北部亚阿特拉斯区的白垩纪-古新世剖面已得到广泛研究（Fig. 1b），但牡蛎主导的礁体建礁体尚未得到完整记录，其构造、成因和环境意义知之甚少。这一空白限制了我们对早古近纪阿特拉斯系统北缘浅水生态系统恢复和碳酸盐生产动力学的理解。因此，本文旨在：(i) 展示北部亚阿特拉斯区牡蛎建礁体（簇礁、礁丘、斑块礁和礁滩）的证据；(ii) 提供牡蛎组合组织及其相关动植物的详细信息；(iii) 评估控制这些生物礁建造发育的成因机制和古环境控制因素。

章节摘录

白垩纪-古新世气候变暖与事件

古近纪经历了新生代最强盛期的长期变暖，始于晚古新世，在早始新世气候最暖期（约53-50百万年前）达到顶峰（Zachos et al., 2001, 2008）。古新世-始新世极热事件（PETM），约5550万年前，是一次由高温室气体浓度引发的重大超热事件，导致全球快速变暖（Kennett and Stott, 1991; Koch et al., 1992; Thomas and Shackleton, 1996; Zachos et al., 2001, 2003; Dickens, 2003; Zachos et al., 2005;

中央高阿特拉斯山北缘

在白垩纪-古新世期间，摩洛哥高阿特拉斯地区以浅海碳酸盐和碎屑磷灰岩沉积为特征，沉积于一系列小型狭窄盆地中。这些沉积物被认为是中特提斯盆地沉积物的边缘和贫磷等价物，特别是OuLad Abdoun和Ganntour矿区（Boujo, 1976）。露头剖面位于马拉喀什以南的亚阿特拉斯区，介于Moulay Brahim和Ait之间

材料与方法

野外工作在中高阿特拉斯山北缘的北部亚阿特拉斯区进行（参见Figs. 1b, 2）。调查覆盖了整个区域，在其中沿60公里长的东北-西南方向剖面选取了四个剖面进行详细研究（Fig. 2, Tab. 2）。Table 3

我们的调查还延伸至其他区域，如Kik高原地区的Moulay Brahim剖面（北纬31°17′38.1″，西经7°59′35.2″；Fig. 2）。在此，Anmiter组被归入森诺曼-伊普雷期

建礁体形态

在马拉喀什以南的北部亚阿特拉斯区，野外研究和地层分析揭示了Anmiter组中的小型碳酸盐丘和"类礁"（如斑块礁或礁尖）碳酸盐几何形态。根据Kidwell et al.（1986）建立的化石浓度几何形态分类术语，所研究的牡蛎堆积体主要对应于团块状、透镜状和层状几何形态。牡蛎堆积体被识别和描述

牡蛎建礁体发育的古环境控制因素

在摩洛哥的大西洋域，牡蛎和腹足类礁滩或礁砂丘在白垩纪-古新世（P/E）期间发育，通常与苔藓虫、海胆、菊石、珊瑚藻以及偶见的单体珊瑚或小型群体珊瑚相关（Fig. 4; Ait Addi, 2025）。根据Scheibner and Speijer（2008），缺乏大型底栖有孔虫（LBF）和虫黄藻共生珊瑚（z-corals）使该区域显得尤为独特。这些异常条件可能是由

与阿特拉斯-撒哈拉域的比较（摩洛哥-阿尔及利亚）

众多研究记录了从中阿特拉斯到撒哈拉区（摩洛哥至突尼斯）的碳酸盐台地，以牡蛎、鱼化石和磷灰岩为特征（Herbig, 1986; Segonzac et al., 1986; Herbig, 1988; Herbig and Gregor, 1990; Herbig, 1991; Trappe, 1991, 1992; Herbig, 1993; Granier et al., 1997, 2002; Scheibner and Speijer, 2008; Chadi et al., 2013; Kechiched et al., 2020; Boulemia and Adnet, 2023; Martín-Martín et al., 2026）。Figure 14展示了简化的上部

结论

对北部亚阿特拉斯区（高阿特拉斯山北缘）白垩纪-古新世界线上牡蛎堆积体的研究表明，存在各种大小和形状的牡蛎-腹足类岩相组合。本研究聚焦于两个礁期的岩相组合（建礁体岩石相），强调其形态、化石保存特征和环境意义。识别出五种不同的岩相组合，包括碳酸盐丘、富含牡蛎的砾屑灰岩至簇状建礁体，

未引用参考文献

Choubert and Faure-Muret, 1960; Gumati, 1992; Mahdjoub, 1991; Moret, 1927; Tent-Manclus, 2003; Yans et al., 2014.

利益冲突声明

尊敬的编辑：作者声明，关于本文的发表不存在利益冲突。

此致

Ait Addi A. 教授

致谢

我衷心感谢编辑在审稿过程中提供的宝贵指导和支持。我感谢匿名审稿人提出的宝贵意见和建设性反馈，这些意见大大提高了稿件的质量。我真诚感谢Dr P. D. Taylor（英国伦敦自然历史博物馆）在英文润色方面的及时帮助和高效响应。

Abdellah Ait Addi

摩洛哥卡迪·阿亚德大学，科学与技术学院，地球科学系，地质资源、地质环境与土木工程实验室，Abdelkarim El Khattabi街，邮编549-Gueliz，马拉喀什 40 000，摩洛哥