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早侏罗世全球除了一些特提斯地体,自北美西—西北分离的地体及泛大洋中的一些地体,大部分大陆及板块之间都是有缝合线的。整个早侏罗世形成了一个东泛大陆的完全联合体,同时也是超级大陆裂解,欧亚大陆与北美分离的时期。中国及基末里板块的碰撞最终形成了泛大陆的亚洲部分(Golnka and Ford,2000; Golonka,2000,2002)。侏罗纪时古地中海仍占据着我国西南广大地区,包括几乎西藏全境、云南西部、青海南部和新疆的明铁盖—乔戈里地区。这一海区的沿雅鲁藏布江地带是一深海槽区,多硅质和灰质沉积并海底火山喷发。在这海槽南北则为浅海区。侏罗纪早期、由广东向北经湘南、湘中转向江西境内,形成一舌形粤赣海湾。除上述海区外,我国其他地区均为陆地(图1)。
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根据广东省区域地质志:广东早侏罗世地层与晚三叠世地层为连续沉积,局部有超覆现象,是晚三叠世海盆的继续和发展。大致可划分为粤北海湾、粤东断陷海盆、粤中海盆及粤西山地等古地理单元。早侏罗世时期,河源地区属于浅海到深海盆地之间的海湾地区。早侏罗世沉积,经历了一个海进一海退旋回,在岩相序列上表现为浅海相—海陆交替相—陆相的海退序列。浅海—半深海相:主要见于粤东断陷海盆中心的河源、紫金一带的金鸡组。岩性以巨厚的灰黑、黑色含炭质粉砂质泥岩为主,具条带状水平纹层,可见透镜状、微波状、断续状纹层,见垂直及斜交虫孔,含瓣鳃类。我们此次研究的河源增坑菊石于1996年由地方干部黄东、黄汉川发现并命名。1997年初步确定时代为拉丁期(T2),1998年(何国雄口头交流)改为早侏罗世。其菊石的属种归属问题一直存疑,未有详细描述,笔者等工作详细描述了属种,划分了菊石带。
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本文菊石产自广东省河源市东源县双江镇增坑村,位于河源市恐龙化石省级自然保护区保护三区即菊石化石保护区,靠近增坑村村委会中心和乡道161,交通便捷(图2)。此次工作涉及的增坑区域构造位于北西向大顶复背斜神石向斜之东翼,与大顶铁矿区T3—J1地层南北相连,其层位约相当于该矿区蓝塘群上段将军府段中下部。
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图1 晚三叠世—早侏罗世全球古地理重建图 (据Sha Jingeng et al.,2023)
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Fig.1 Map showing the relative positions and distribution of land and sea during the Late Triassic—Early Jurassic transition (from Sha Jingeng et al., 2023)
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A—阿富汗块体; I—伊朗块体; J—准格尔块体; K—喀喇昆仑块体; Q—羌塘块体; QD—柴达木块体; T—塔里木块体
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A—Afghanistan block; I—Iran block; J—Junggar block; K—Karakoram block; Q—Qiangtang block; QD—Qaidam block; T—Tarim block
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蓝塘群(J1ln)为地质部广东省地质局1969年于河源幅地质图测区内首次发现白羊石,证明有下侏罗统海相地层存在而命名。随后新丰江分队及范嘉松等再次对此进行研究,于其中采获丰富的植物、瓣鳃类、菊石化石。斯行建、周志炎(1962)认为从植物属种来看,蓝塘群底部属晚三叠世上部瑞替阶;将蓝塘群划为瑞替阶—辛涅缪尔阶。范嘉松等(1965)根据瓣鳃类和菊石将蓝塘群A亚群(J1lna)定为瑞替阶;蓝塘群B亚群(J1lnb)底部含石蛤层定为赫唐阶,向上划为辛涅缪尔阶(陈金华等1976,口头交流)。蓝塘群B亚群:西部、北部为砂岩、页岩所组成海陆交互相碎屑岩建造,厚度为970~1183 m;东部为浅海碎屑岩建造,厚达8645 m,与A亚群为整合接触,于北部局部见超覆现象。底部富含穿石蛤及白羊石层为其标志层与A亚群分界。我们本次即是在蓝塘群B亚群中采获了早侏罗世菊石及腹足类化石。
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图2 广东河源化石产地和交通位置图
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Fig.2 Map of the fossils locality of occurrence and transportation location in Heyuan, Guangdong Province
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1 中国早侏罗世菊石研究简介
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我国早侏罗世菊石研究起步较晚,20世纪国外科学探险零星报道了喜马拉雅西段少许资料,直到70年代,中国科学院西藏科考队(1966~1968)在西藏地区的工作才涉及到早侏罗世菊石。西藏菊石产地丰富,其中在南部的侏罗纪地层较齐全,包括了底部含赫塘阶(Hettangian)的菊石层到含有提塘阶(Tithonian)阶菊石层。藏南地区早侏罗世地层较中、晚侏罗世地层分布范围小得多。而后在聂拉木和隆子地区发现了Hettangian—Pliensbachian菊石组合:Arnioceras arnouldi,Ectocentrites lonziensis及Euagassiceras sp.等(王义刚和何国雄 1981)。稍后,阴家润(2010)基于隆子,洛扎地区,江孜,聂拉木普普噶的菊石资料自下而上建立了3个组合带:江孜和洛扎地区Sinemurian的Arnioceras—Juraphyllites—Gleviceras组合,隆子地区Pliensbachian的Uptonia—Phricodoceras—Epideroceras组合及聂拉木地区Toarcian的Polyplectus—Dumorticeria—Phymatoceras组合。
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我国在早侏罗世海相地层中另一个重要地区是广东及香港福建地区,从已有的资料来看,菊石动物群时代为辛涅缪尔阶。孙云涛等(1980)描述了恩平和开平地区的一些辛涅缪尔阶菊石属种,包括:Coroniceras freboldi,Arietites cf. bonnardii,Epartites sp.,及Echioceras sp.等。Wang Yigang和 Smith(1986)基于广东早侏罗纪菊石材料,修订了孙云涛等(1980)的菊石属种,建立了辛涅缪尔阶从Bucklandi带到Obtusum带3个菊石组合:Sulciferites hongkongites组合,Cornoniceras freboldi—C. sp.组合,以及Arnioceras—Astroceras—Eparietites组合。何国雄,李世明(1997)基于香港赤门海峡组的菊石资料,自下而上建立了辛涅缪尔期3个菊石组合:Bucklandi带下部的Sulciferites组合,Bucklandi带中部到Semicostatum菊石带下部的Coroniceras—Paracoroniceras组合,以及Semicostatum菊石带中、下部的Arnioceras—Juraphyllites带。
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2 菊石生物地层
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从以往的资料显示,广东及香港、福建地区在Sinemurian期主要以白羊菊石科Arietitidae分子为主。 Arietitidae在地质历史中主要见于早侏罗世Sinemurian期至Pliesbachian期,为世界性分布的类群。根据Imlay(1981)统计,Arietites属仅限于下Sinemurian阶Bucklandi带上部,Coroniceras属的时限则包括整个Bucklandi带及其上的Semicostatum带下部,Paracoronciceras属时代仅限于Semicostatum带。
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菊石Coroniceras—Paracoroniceras组合位于Suliferites组合之上,富含Coroniceras,Paracoroniceras及Arietites的分子为特征(何国雄和李世明,1997),从以往的报道来看,主要属种包括:Arietites cf. pinguis,Coroniceras sp.,C. cf. rotiforme,C. cf. subrotiforme,Paracoroniceras cf. charlesi,P. sp.。王义刚与Smith(Wang Yigang and Smith,1986)将其归入组合2。在福建南部下侏罗统产有Arietites sp.,Coroniceras sp.的层位与该组合相当(曹宝森,1982)。本组合带中含有欧洲Bucklandi带中部Coroniceras rotiforme亚带及Semicostanum带下部的分子,因此,该组合可与西北欧Bucklandi带中部至Semicostatum带下部直接对比(何国雄和李作明,1997)(图3)。
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3 菊石生物古地理
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早侏罗世,菊石古生物地理区系主要划分为特提斯区及北方区。东特斯范围内侏罗纪规模最大的一次动物群扩散时间发生在早辛涅缪尔期,侏罗纪地层中辛涅缪尔期海相地层的地理分布范围最为广泛,以我国为例,从青藏高原到华南广东、福建均有分布。辛涅缪尔期全球范围广泛发育有白羊菊石亚科Arietitinae分子,如:白羊菊石Arietites,花冠菊石Coroniceras。而东特提斯范围内侏罗纪早期菊石动物群的分布,以早辛涅缪尔期菊石动物群的地理分布最为广泛。广东、香港的早西涅尔期菊石动物群代表了华南最早期的海侵记录(孙云铸等,1980;Wang Yigang and Smith,1980;何国雄等,1997;Yin et al.,2004)。西藏北部班戈地区同样在辛涅缪尔期发现了Angulaticeras cf. dumortieria及Boucaticeras cf. boucatianum(王义刚等,1979)。另外,阴家润(2010)也记述了产自喜马拉雅地区洛扎、隆子的辛涅缪尔期菊石动物群,包括了:Angulaticeras sp.,Arnioceras ceratoides,Arnioceras sp.。曹宝森(1982)首次报道了福建海相早侏罗世地层,发现了丰富的菊石、双壳类、腕足类、海百合茎、腹足类等化石。从采集的菊石化石来看,主要是辛涅缪尔期(Sinemurain)白羊石科(Arietitidae)属种。结合我们本次的发现,显示在早侏罗世辛涅缪尔期全球经历了海侵,海水自香港向北经粤中、粤东向东达福建。而晚三叠世—早侏罗世界线地层在广东是否存在有待于将来进一步详细的生物地层、年代地层学的研究工作。
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图3 广东河源早侏罗世菊石组合及对比(改自何国雄和李作明, 1997)
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Fig.3 Early Jurassic ammonite assemble in Heyuan, Guangdong, and correlation (modified from He Guoxiong and Li Zuoming, 1997#)
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图4 广东河源菊石:(a)Coroniceras rotiforme,侧视;(b)(f) Coroniceras subrotiforme,侧视; (c)—(e) Paracoroniceras charlesi,侧视;所有的线段比例尺均为1 cm
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Fig.4 Ammonite in Heyuan, Guangdong: (a) Coroniceras rotiforme, lateral view; (b) (f) Coroniceras subrotiforme, lateral view; (c)—(e) Paracoroniceras charlesi, lateral view; all scale bars are1 cm
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4 系统古生物
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笔者等描述的标本保存于广东河源博物馆。菊石分类系统采用Arkell(1957)及Howarth(2013)的标准。
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白羊菊石科 Arietitidae Hyatt,1875
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白羊菊石亚科 Arietitinae Hyatt,1875
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花冠菊石属 Genus Coroniceras Hyatt,1867
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模式种: Coroniceras kridion Zieten,1830
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产地层位:欧洲,北美,广东;Sinemurian阶。
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轮状花冠菊石Coroniceras rotiforme(Sowerby,1878)(图4a)
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1878 Arietites rotiforme (Sowerby) , Wright, p.278. Pl.5, figs.1~3; pl.7, Fig.1, pl.9, figs.1~3.
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1961 Coroniceras rotiforme (Sowerby) , Dean, Donovan and Howarth, p.449, pl.65, Fig.2.
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1963 Coroniceras rotiforme, Blind, p.92, pl.5, figs.4, 5.
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1966 Coroniceras rotiforme, Guerin—Franiatte, p.122, pl.10; pl.11, figs.1, 2.
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1976 Coroniceras rotiforme, Schlegelmilch, p.42, pl.12, figs.1, 2.
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1997 Coroniceras cf. rotiforme, He, Li, p.113, pl.2, figs.1~4.
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描述:蛇卷壳,由于标本为印模标本,横断面形态未知。在某些标本中可见典型的双沟腹。在河源博物馆展出的标本壳径可达40 cm左右,旋环大于7个。壳体外卷,壳宽约为壳径的2/5,脐壁低,腹部呈三脊二沟状,但是可以在印痕偶然见到腹棱及腹沟。侧面饰有排列较稀的单一横肋,未有分支。一个旋环可见横肋10~18条,肋直,放射状延伸,在腹侧缘处形成明显的膨大的瘤节,之后急剧减弱,略转向壳体前方弯曲,并很快中止,几乎不与腹部的侧脊相连。缝合线未见。显示出了Coroniceras的典型特征。从壳体包卷情况、腹部特征、横肋强度、密度、形态及延伸方式、腹侧瘤的发育情况等特征来看与欧洲该种标本一致。
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图5 广东河源菊石:Paracoroniceras charlesi,所有标本均为侧视,所有的线段比例尺均为1 cm
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Fig.5 Ammonite in Heyuan, Guangdong: Paracoroniceras charlesi, all specimens are lateral viewed and all scale bars are 1 cm
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时代及分布:德国、英国、广东;早侏罗世Sinemurian期Bucklandi带
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亚轮状花冠菊石 Coroniceras subrotiforme(Parona)(图4b)、(f)
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1896 Arittites subrotiforme, Parona, p.36, pl.7, fig.3.
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1966 Coroniceras subrotiforme (Parona) , Guerm—Franiatte, p.131, pls.18, 19.
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1997 Coroniceras cf. subrotiforme (Parona) , He and Li, p.114, pl.1, figs.7, 8; pl.2, figs.5, 9~12; pl.3, Fig.7.
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描述:均为压膜保存。壳体外卷,脐壁低,脐部较大,脐宽可等于或大于壳径的1/2。腹部典型的三脊二沟状。侧面饰有密二显著的横肋,肋简单不分叉,呈放射状延伸,在腹侧部膨大为明显的瘤,在靠近腹部减弱并中止,不与腹部的侧脊相连。缝合线未见。
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时代及分布:法国、广东;早侏罗世Sinemurian期Bucklandi带
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副花冠菊石属 Genus Paracoroniceras Spath,1922
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模式种:Paracoroniceras gmundensis(Oppel,1856)
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产地层位:欧洲、广东,Sinemurian阶。
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夏尔副花冠菊石 Paracoroniceras charlesi (Donovan,1966)(图4c—e;图5a—e)
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1889 Coroniceras gmuendense Hyattt, p.183, pl.5, figs.4, 6, 7.
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1955 Coroniceras (Paracoroniceras) charlesi, Donovan, p.12, 28.
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1957 Paracoroniceras gmuendense (Oppel) , Arkell, p.238, figs.263, 2.
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1966 Coroniceras (Paracoroniceras) charlesi Donovan, Guerin—Franiatte, p.153, pls.38, 39, 40, 41, 42.
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1976 Arietites (Paracoroniceras) charlesi, Schlegelmilch, p.45, pl.15, Fig.3.
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1997 Paracoroniceras cf. charlesi Donovan, He and Li, p.115, pl.1, figs.9, 10.
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描述:标本压膜保存。壳体外卷,脐宽大于壳径的1/2。腹部典型的三脊二沟形,壳表面饰有密且简单的横肋,一个旋环可见大约40条肋,肋不分叉,肋近放射状延伸,一般较平直,某些标本在腹缘处轻微向前弯曲。腹侧瘤不明显,与Coroniceras形成明显的区别。缝合线未保存。从壳形、横肋形态及发育情况来看当前标本与参与德国的P. charlesi一致。
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时代及分布:法国、广东,早侏罗世Sinemurian期Bucklandi带。
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致谢:感谢审稿专家给与的意见与建议,在野外菊石的采集工作中得到广东省河源博物馆的大力协助,在这里表示诚挚的感谢;化石爱好者陈伟朝在野外工作中给予了无私的帮助,我们表示万分感谢。
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摘要
笔者等报道了产自广东河源万绿湖畔周边地区早侏罗世地层中的Coroniceras及Paracoroniceras菊石动物群。从整个菊石动物群面貌来看,可以与广东粤北地区、香港地区、福建、西北欧及阿拉斯加等地的Coroniceras—Paracoroniceras组合对比,时代上为早侏罗世西涅缪尔期。与菊石共生的包括腹足类、孢粉化石,我们将在今后开展更加深入的研究以揭示早侏罗世广东河源周边地区古环境与古生态特征。早侏罗世,菊石古生物地理区系主要划分为特提斯区及北方区。特提斯区产有丰富的叶菊石(phylloceratid)及弛菊石(lytoceratid);而在北方区以典型的amaltheids为特征。辛涅缪尔期全球范围广泛发育有白羊菊石亚科Arietitinae分子,如:白羊菊石Arietites,花冠菊石Coroniceras
Abstract
Recently, we discovered the typical Corniceras—Paracononiceras ammonite fauna in the Early Jurassic strata around the Wanl Lake. As far as perspective of ammonite fauna is concerned, it can be compared with the Corniceras—Paracoroniceras assemblages in northern Guangdong, Hong Kong, Fujian; northwestern Europe and Alaska blocks. The age is the Sinemurian of the Early Jurassic. Besides there were some other fossils including gastropods and spore—pollen. We will carry out more in-depth research in the future to reveal the Early Jurassic paleoenvironment and paleoecological characteristics of the surrounding area of Heyuan, Guangdong.
In Early Jurassic times, the ammonite fauna shows a differentiation into two biogeographical unites. The Tethyan realm is characterized by a variety of phylloceratids and lytoceratids. Typical elements of boreal realm, on the other hand, are the amaltheids. The Sinemurian Stage is well-known worldwide by the abundance of large-sized Arietitinae (Arietites, Coroniceras), and differentiation of biogeography is not pronounced until Pliensbachian.
