安徽巢湖平頂山剖面微古植物演化研究及意義

王偉潔

【摘 要】P/T之交的生態環境演變的內容、特點規模及其成因，一直是當今地學界研究的熱點課題之一。本文通過安徽巢湖平頂山剖面部分層位的微古植物化石統計分析，研究得出作為第一營養級的微古植物絕滅和復蘇早于微古動物。同時印證了許多學者關于二疊紀末的生物大絕滅，許多生物的絕滅不是正在界線上，而是在界線以下就發生，以及二疊紀—三疊紀界線附近存在兩次生物危機的結論。

【關鍵詞】安徽巢湖地區;二疊紀末期;微古植物;生物大絕滅

中圖分類號： P618.13文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）26-0062-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.029

【Abstract】The characteristics，scale and causes of the evolution of the ecological environment at the Permian-Triassic boundary have always been one of the hot topics in the study of geosciences.Through statistical analysis of microflora fossils in some layers of the Pingdingshan section of Chaohu，Anhui Province，our result shows that，as primary producers，both the extinction and recovery of microflora is earlier than that of micro-animals.At the same time，it has been confirmed that there are two mass extinction at the end of the Permian period is happened below and at the P-T boundary.

【Key words】Chaohu City;End Permian;Microfloras;Mass extinction

1 自然地理概況

巢湖是安徽省中部的一個中型城市，與合肥市、蕪湖、南京均有高速公路相連，交通十分便利。巢湖地處江淮丘陵區的南部，三面環山，氣候溫和濕潤，具明顯季節性，屬季風副熱濕潤氣候，年平均濕度攝氏15度，年平均降雨量為1200mm，無霜期230天。礦產資源豐富，工業發達，是安徽省重要的工業區之一。主要礦產有煤、磷、耐火粘土，白云巖、石灰巖、為重要的水泥及化工原料。農產品以水稻、小麥為主，豆、薯次之。經濟作物有綿、麻、茶葉、油菜、芝麻、花生等;水果有花紅、桃、杏、石榴等;水產有魚、蝦、螃蟹等，尤以銀魚馳名省內外。

2 區域地質概況

平頂山剖面內出露的地層從老到新有震旦系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第四系。沒有發現巖漿巖。該區位于淮陽山字型構造帶與華夏第二隆起帶的復合部位，本區演化歷史悠久，地質構造復雜。褶皺主要是印支期形成的。燕山旋回雖然形成舒緩的褶皺和凹陷，但以斷裂為主。根據地層間的區域性接觸關系和沉積建造，形變特征及巖漿活動等分析，可將本區的地質構造發展過程劃分為準地臺階段和大陸邊緣活動帶階段。前者包括澄江一加里東旋回，華力西—印支旋回，后者包括燕山旋回、喜馬拉雅旋回。

3 微古植物演化研究及意義

3.1 微古植物研究

平頂山剖面基本垂直地層走向，為民工采石修路所掘，長度約145m，露頭好、層序清楚、化石豐富，自下而上劃分為殷坑組、和龍山組、南陵湖組。該剖面微古植物化石的演化，大概分為下列幾個階段（如圖1）。

1）第3層硅質泥巖段，頂部孢粉在低值基礎上又減少，之后又短暫富集，而后又衰落，匱乏狀態持續到3層底部，3層底部重新占領重要位置，而菌孢、碳屑、疑源類在3層頂部都相當富集，但只有疑源類持續了一段時間，之后均迅速衰落;在第3層底部碳屑持續走低，而孢粉、菌孢、疑源類豐度均升高，而且達到一個較高值，這個狀態持續多久不得而知，采樣沒有涉及以下的剖面，而且整個研究剖面的微古植物含量一直動蕩變化，不好推測。

2）第4層淺黑色硅質泥巖與深灰色泥巖交互段，下部硅質巖段，頂部孢粉落到低值，菌孢和碳屑由上段硅質泥段的衰落狀態上升至峰值，而疑源類化石的含量較上段硅質泥巖段的變化不大，仍比較富集，但是好景不長，菌孢和碳屑的含量迅速回落，穩定低值持續到此段底部，此段，孢粉和疑源類的步調相似，頂部開始回升之后即在中部到達峰值，又在底部迅速衰落至低值;中部硅質巖段，頂部所有微古植物均出現峰值，短暫的富集之后迅速衰落，在中部立即處于最低值，尤其值得一說的是，菌孢出現首次高值，但只是曇花一現，孢粉與疑源類化石在底部又開始回升到高值，但是時間是相當短暫的，菌孢和碳屑開始回升，但是只是出現一個小的峰值;上部硅質巖段，孢粉含量處于低值，在內部有小幅度的波動，菌孢的保持穩定的低值，碳屑在此段是緩慢上升而后緩慢下降的不明顯變化，在4層底部降至低值，始終有波動的疑源類在此段處于低谷狀態，在4層底部開始回升。

3）5—7層泥巖段，除了疑源類的所有微古植物化石均在一個很低的水平，孢粉含量一直處于下降的狀態在6層底部達到一個最低值;菌孢在8層達到低值后有很小幅度的回升，而后又迅速衰落;疑源類的迅速衰退在7層上部褐黑色泥巖段到達最低，在7層底部漆黑色泥巖又有一個迅速而且短暫的富集，第6層最低之后在第5層又得到了恢復，繼而又在4、5層交界處迅速回落，處于回蕩的狀態;在7層底部的漆黑色泥巖段，除疑源類外，其他的微古植物相對于整個剖面的含量來說均處于低值，幾乎無變化。

4）10層中部孢粉和疑源類的發展得以繼續，到8層硅質泥巖段中部的時候，孢粉與疑源類，尤其是疑源類化石含量陡然升高，幾乎達到幾個研究階段的最高值而后又是突然性的衰退，疑源類的衰落屬于大起大落，而孢粉的衰退程度對于疑源類來說，就難以望其項背了;相比孢粉與疑源類，菌孢和碳屑的反應就沒有那么引人注目，碳屑在8層中部時有一個短暫性小幅度的提升，之后就迅速衰退了，而菌孢一直就沒有提升，始終處于一個很低的水平，到8層底部的時候還有一個小幅度的低落。

5）研究剖面9—11層，即上二疊統大隆組上部泥巖段微古植物含量普遍偏低，11層底部均達最低值，10層中部開始孢粉、碳屑含量有一個緩慢上升的趨勢，而在11層頂部高等植物孢粉化石和疑源類有一個突然性的繁盛，所以12層以上仍有待進一步研究。

縱向觀察，孢粉的含量在硅質巖段較富集，在泥巖段比較貧乏;菌孢含量總體較少，只在第4層有變化，第4層第1段泥巖底部第2段硅質巖段頂部陡然升高，不過持續時間短暫，第2段泥巖底部第3段硅質巖頂部又有一個小且短暫的富集，第3層泥巖底部硅質巖頂部菌孢含量升高，并且達到研究剖面的最高值，菌孢含量泥巖段開始富集，在底部達峰值，硅質巖段開始降低，在硅質巖中含量很低;疑源類的含量一直在動蕩變化，但是總體情況和菌孢相似，在泥巖底部升高，在硅質巖中降低;碳屑的情況也與菌孢有相似之處。

3.2 演化事件分析

長期以來，有關二疊紀一三疊紀界線附近生物危機的階段性一直存在爭議，有人認為是單階段，有人則主張是多階段的。藍細菌的標志化合物和無脊椎動物化石共同反映了二疊紀—三疊紀界線附近存在兩次生物危機（謝樹成，殷鴻福等，2005）。本文結果明顯支持多階段論，而且許多生物的絕滅不是正在界線上，而是在界線以下就發生了（Jin Y G等，2000;蒙有言等，2005）。

疑源類在兩次絕滅期的表現，以及兩次絕滅事件中微古植物和微古動物絕滅的先后順序，說明兩次絕滅機制不同，第一次是由微古植物絕滅開始，然后影響第二營養級的生物，依此類推，食物鏈原理在這次絕滅過程中起了很大的作用。第二次生物絕滅是由動物先開始的，然后是微古植物，由此可判斷主要因素不是食物鏈。廣西東攀剖面對應層位，大隆組上部具有溫暖—炎熱潮濕的氣候特點，且火山活動頻繁而劇烈（蒙有言等，2005），與此結果相得益彰，也就是說這次大范圍的絕滅，對所有生物都造成了影響，但是低等植物的適應能力稍強，因此存活時間較長些。

4 結論

筆者通過對安徽巢湖大隆組微古植物的初步研究，得出以下幾點認識：

1）通過部分層位的微古植物化石統計分析，研究得出作為第一營養級的微古植物復蘇早于微古動物，這與現代生態系統的原理是相似的。

2）疑源類在兩次絕滅中表現出來的不同表現，以及兩次絕滅事件中微古植物和微古動物絕滅的先后順序，說明了兩次絕滅的機制不同，第一次絕滅的威力無法對疑源類產生致命性的影響。第二次大范圍的絕滅，對所有生物都造成了影響，但是低等植物的適應能力稍強，因此存活時間較長些。

【參考文獻】

[1]謝樹成，Richard D.Pancost，殷鴻福，王紅梅，Richard P.Ever-shed，2005，二疊紀三疊紀之交微生物變化與動物集群滅絕的兩次耦合，Chinese Journal of Nature，Vol.27 No.3：144 [2]Jin Y G，Wang Y，Wang W，et al. Pattern of marine mass extinction near the Permian-Triassic boundary in South China.Science，2000，289（21）：432-436.

[3]蒙有言，馮慶來，何衛紅等，廣西柳橋地區二疊系-三疊系界線附近黏土礦物及古氣候特征，地質科技情報，2005，24（4）：25-30.