(1)羅迪納超大陸聚合期是生命演化的重要階段——①多刺疑似物種的出現(1000ma););②分裂細胞的分化(900Ma)。
(Rodina超大陸離散期的冰川事件(700Ma)和冰川後後生動物的兩次主要演化輻射——①陡山沱期的何苗生物群(650Ma);②陰影期埃迪卡拉動物群(600 ~ 570 Ma)。
(3)在新元古代與寒武系的“世紀之交”分界點,發育了壹個具有骨架的小化石群(540Ma),成為劃分顯生宙與元古代界線的標準化石。
(4)在整個重大生物進化中,微植物尤其是多刺屬的出現,壹直與後生動物和後生動物的多度變化有關,出現了幾個重要的分化峰。
膠遼徐淮地區新元古代地層是揚子地臺與中朝地臺震旦系對比的關鍵剖面。在膠遼徐淮地區發現了大量的後生動物和後生動物以及大量的疑似化石,為新元古代地層對比提供了豐富的生物學證據。經過700Ma的冰川作用,揚子地臺在矽質碳酸鹽巖相和更深的水環境中發育和保存了大量不同的生物。同時,由於緯度不同,整個地臺沒有早震旦世冰期(約700Ma)的記錄,僅在華北地臺南部或西南邊緣發育晚震旦世冰期沈積(600Ma)。兩個地臺發育不同的生物群組合,表明中朝古大陸漂移位置不同,屬於不同的生物地理區。因此,地質學家利用沈積學和古生物來討論膠遼徐淮地區的地層對比,同時許多學者也討論了該地區生物群在中國新元古代地層柱狀圖中的位置。
根據近年來對我國新元古代微體化石的研究,特別是對多刺隱生植物的研究,發現我國早期多刺隱生植物的演化大致可分為四個階段(表2-1): ①青白口期,即前南沱冰期(伴隨大量後生植物的發育);②陡山沱期(包括南沱冰期後何苗生物群的出現)(表2-1,2-4);(3)鄧英峽谷期(軟體動物開始輻射進化——埃迪卡拉動物群);④梅樹村期(伴隨著小貝殼化石的出現和顯生宙節肢動物的進化輻射)。上述四個階段從微體化石分析有各自不同的屬種組合,反映了生命在進化中嘗試了不同的進化。
表2-1新元古代-早寒武世生物組合階段和微植物組合地層分布圖
柏青口語系統;z 1L-蓮沱組;z 1N-南沱組;z2d——陡山沱組;z2dy—-燈影組;-梅樹村組
首先,刺屬出現於青白口期,蒴果殼為雙壁,外蒴果殼紋飾多為不規則紋飾,後期演變為規則紋飾,從而反映了生物由低多樣性向高多樣性的進化趨勢。但震旦紀後生動物的出現,使得新元古代大刺疑似物種幾乎滅絕。在第四階段,隨著寒武紀海侵,壹個全新的多刺嫌疑人組合發展起來。因此,多刺疑似物種的產生、發展、滅絕和再生壹直是古生物學家探索的課題,本書也試圖探索和分析它們的發展階段和在地層柱狀圖中的位置。
我們在對比膠遼徐淮地區不同地區的新元古代地層時,首先要確立該地區的生物組合特征能否與揚子地臺震旦系生物組合進行對比。通過筆者多年的生物地層學研究,發現兩個地臺上的整個生物群各有特點,但總體上具有可比性。揚子地臺震旦系生物群可分為兩期:①陡山沱期生物群,有學者稱之為“何苗生物群”(陳門格等,1994;丁蓮芳等人,1996);②鄧英峽谷的生物組合被稱為“西陵峽生物群”。膠遼徐淮地區也有兩個相似的生物組合(表2-1,2-4)。
何苗生物群(陳門格等,1994)包括五種生物,即微型動物、大型藻類、後生動物、海綿和遺跡化石。它們屬於9個主要動植物門和綱,即腔腸動物門、環節動物門、海綿動物門、藍藻門、綠藻門、紅藻門、矽藻、褐藻和遺跡化石。
西陵峽生物群包括四大類,即微型動物、大型藻類、後生動物和遺跡化石。後生動物主要是腔腸動物和環節動物,其中有鄧陰副沙蠶(丁等陳,1981;修正。,孫,1986;丁啟秀和陳壹元,1981;Sun,1986)與加拿大紐芬蘭康塞普辛群和澳大利亞埃迪卡拉動物群的標本相似。
1.蠕蟲動物的發現區及其與揚子地臺的生物學比較
早先在遼南發現的長嶺子組蠕蟲化石,不同的研究者將其歸為不同的類別。林等和邢玉生等認為它們屬於臂尾輪蟲門的沙貝巖和古利那巖。、黃、等。認為沙蠶科為環節動物,鑒定為福州擬海蠶、小橋甲原蜘蛛、白瓜山原蜘蛛、變異擬蜘蛛和小花原蜘蛛。化石的可見長度為4.25毫米,寬度為L ~ 1.5毫米,每毫米有3 ~ 15個骨節..在南關嶺組中,發現了西瓦房安惠拉蟲和華嚴拉蟲等蠕蟲化石。上述兩組蠕蟲化石寬度均勻,多為2mm左右,長度為14mm,節直而規則,每毫米有3-4條蠕蟲,未見細生長線。
淮南地區九裏橋組此類化石十分豐富,主要有:安徽中華鱉、花垣白瓜山中華鱉、燕陰中華鱉、九裏橋中華鱉、懷遠副海腎螺、白瓜山原石螺、小裸腹水蚤、安徽古壺菌、沙氏藻。王.化石差異很大,可見長度3.5 ~ 18毫米,寬度0.6 ~ 2.0毫米,每毫米10 ~ 17節。其中,懷遠氏菌呈蛹狀,指節稀疏。1mm範圍內僅有3 ~ 5個橫關節,壹端可見壹個近圓形的孔。碳膜沒有保存或者很淺黑色,可能是吸盤的位置。
揚子區陡山沱組蠕蟲化石有10屬14種,大部分屬於環節動物。化石大小不壹,形態各異,壹般寬4 ~ 8毫米,長30 ~ 50毫米,呈線狀帶、曲錐形、寬帶狀、螺旋狀等多種形態。繩結保存完好。個別化石可以看到內部分割、腸狀結構、頭部膨大、剛毛、裂芽等特殊結構。燈影組蠕蟲化石有5屬4種。隨後,張等人確定有2屬7種。揚子地臺的化石多為固體化石,呈黃鐵礦化,不規則彎曲,管狀,中空,外表面有環狀脊和脊,齒狀壁。夏冬東部陡山沱組化石個體相對較小。
迄今為止,震旦紀生物群中爬行動物化石的研究主要集中在膠遼徐淮地區、揚子地臺北緣夏冬地區和陜西寧強地區。膠遼徐淮地區的這類化石都是以線狀碳膜的形式保存下來的,個體較小,大多是根據宏觀形態分類,無法觀察到細胞水平的精細結構。揚子地臺北緣的蠕蟲化石在陡山沱期仍保存在碳膜中,呈螺旋狀。在鄧英峽谷,大多數鑄型標本含有礦化壁,其中壹些標本具有明顯的兩側對稱、背腹分化、特定空腔和軀體分割的特征。長期以來,由於揚子地臺北緣和中朝地臺東緣的震旦系地層具有不同的沈積環境和巖性特征,又由於同位素數據的準確性仍有問題,因此在地層對比和時代認識上也存在較大差異。
綜合分析蠕蟲化石的形態、大小、復雜程度、豐度和分異度,得出以下結論:①淮南九裏橋組富含蠕蟲化石的地層可能略高於遼南產類似化石的長嶺子組,與南關嶺組及以上大致相當;②夏冬東部陡山沱組頂部出露的“何苗生物群”的化石時代可能相當於九裏橋組和南關嶺組的化石埋藏時代,也可能相當於皖北張趨組、遼南營城子組和崔家屯組的時限。在遼南趙坎子剖面營城子組、十三裏臺組和崔家屯組之間的多層黑色頁巖中發現了大量大型藻類或蠕蟲狀化石碎片,在皖北靈璧張趨組發現了壹種三射鈣質海綿骨針,與陡山沱組海綿骨針化石相似。③峽谷東部的石板灘至白馬花、蘇皖北部的維基組、遼南的興民村組屬於上震旦統鄧英峽谷上部,時代應相當於俄羅斯地臺發現的文德期埃迪卡拉動物群上部的蠕蟲化石層。
2.腔腸動物和海綿動物
1986年在遼南錦州棋盤磨震旦系興民村組(本書為王家灘組)中部頁巖中發現水母類化石。邢玉生(1989)直接將其與埃迪卡拉動物群中的水母化石進行比較,命名為Cyclomedusa、Paracyclomedusa、Discifera等屬。洪等人(1988)將采集到的水母類化石鑒定為3屬6種(名稱略)。化石體為多環圓形或橢圓形盤狀體,淺綠色,厚0.2 ~ 0.5毫米,直徑5 ~ 28毫米,與圍巖界限清楚,經測試成分差異明顯。輪環外疏內密或中心扁平,壹般為3-8個輪環,多數沿盤長軸保持為規則褶皺,有時在外輪環邊緣可見細微的放射狀紋路。此外,還有許多分類不明的圓盤狀化石,直徑9 ~ 18 mm,為鑄塑或印模。該地區該層除水母外,未發現其他化石。年齡大致相當於埃迪卡拉動物群。
3.陡山沱期的微古植物
這壹時期處於南沱冰期後的洪泛期,氣候溫暖,水中有機質豐富。新元古代多刺疑似源種達到頂峰,分化程度極高。由於揚子地臺震旦系為深水沈積,該組合目前僅見於揚子地臺,有15屬22種。刺狀疑似物的組合具有個體大、形狀復雜的特點,均保存在燧石結核或燧石夾層中,主要有田竹山刺螺、多管刺螺、Comaspaherium Magnum、Echinosphaerium Maximum、Ericiasphahera spjeldnaeii、Trachystrichosphaer sp .和北方石南。但該組合在中朝地臺膠遼徐淮地區壹直未能找到其對應的組合分子,沈積環境的不同應該是造成兩個區塊生物差距的主要原因。
4.鄧英峽谷的微古植物
鄧英峽的生物以各種軟體動物的出現和輻射發展為特征,是生物進化過程(620 ~ 540 Ma)中生命生存嘗試的又壹階段。生物發育平坦,身體兩側對稱,以印痕形式保存在碎屑巖中,命名為埃迪卡拉動物群,具有全球比較意義。動物群出現在冰期之後,整個動物群沒有超出古生代。它們的發生、發展和滅絕是近百年來古生物學家探索的謎團。由於大量後生動物的出現,新元古代以來浮遊生物大幅度下降,導致新元古代早期出現並在陡山沱期繁盛的殼壁結構復雜的大型多刺球滅絕,並伴隨著軟體後生動物的出現,外觀特征為較小規模的多刺球,如micrhystidium sp。,Cymatiosphaera sp .和Baltisphaeridium sp .在膠遼徐淮地區,由於南沱冰川不發育,冰期後沒有該類生物的演化輻射,但表現為個體大,單壁被膜,表面光滑,表面粗糙,表面網狀,由瘤、洞、核等結構組成的微古植物組合。
中國震旦紀包括陡山沱期和燈影峽期,陡山沱期的淮南生物群(表2-4)和燈影峽期的埃迪卡拉動物群(遼南動物群,,高林誌,1998)出現在中朝地臺。已發現震旦紀微體化石100余屬200余種。
5.震旦紀生物群
大量古生物資料表明,南沱冰期後,生物界發生了極其顯著的變化,主要表現為出現了大量的後生動物和多分叉的高級藻類;此外,個體大、穗狀的微古植物的廣泛分布也是這壹時期生物群的特征之壹,標誌著生物圈的演化進入了壹個新的階段。
陡山沱時期的動物有兩種,松鼠和海綿。蠕形蟎分布廣,數量多,占優勢。目前,在華南陡山沱組(期)和華北相應時代的地層中已有大量發現,如Sabellidites、Paleolina、Niuganmafeia、Huayuanella、Anhuiella、Pararenicola、Protonicola、酒曲瑙拉、西林-夏埃拉等。植物界以有分叉的高級宏觀藻類為主,部分藻類可明顯鈣化,其細胞或原葉被鈣膜包圍,應屬於紅藻、綠藻和褐藻。主要類型有古生菌屬、綿荷菌屬、冰川菌屬、惠州菌屬、藍藻菌屬、秀寧菌屬、異變菌屬、蘭塔尼亞菌屬等。陡山沱生物群的另壹個特點是體積大,形態復雜,有大量帶突起(棘)的微植物。膜殼直徑壹般為100 ~ 400微米,少數可達500 μ m
燈影峽期生物群除了繼承了陡山沱期的壹些分子外,還出現了海鰓。如:夏尼亞蠕形蟎個體明顯大於陡山沱期,常保存在礦化管中。如產於宜昌和高家山白馬沱組和石板灘組燈影組中部的Sinotubulites,產於陜西寧強高家山燈影組中部的Conotubulus。有些蠕蟲有明顯的器官分化,如湖北秭歸何苗河燈影組中發現的小疣螈,表明蠕蟲身上有許多疣足和疣頭。水母類動物的出現和以Vendotaenides為代表的大量褐藻的廣泛分布也是鄧英峽谷生物群的特征之壹。
總的來說,陡山沱生物群與國外已知生物群的共同點很少。在膠遼徐淮地區震旦系九裏橋組中,以懷遠藻和副腎藻為代表的蠕蟲狀群落也是中國獨有的。在鄧英峽谷生物群中,不僅有大量的蠕蟲化石,還有Clodina、Chamia(Paracharni-a)和Vendotaenides(壹種廣泛分布的藻類)。因此,它的外貌可能更接近“埃迪卡拉”動物群。