贵州望谟纳夜领薅组上部遗迹化石特征及地质意义

向坤鹏，陈明华，邓小杰，龙建喜，史振华，冉维宇

(贵州省地质调查院，贵州 贵阳 550081)

领薅组是望谟地区二叠系最上部的一个岩石地层单元，代表二叠纪中-晚期斜坡-盆地相沉积。根据《中国区域地质志—贵州志》，领薅组整合于四大寨组灰岩之上，岩石组合以砂岩、粘土岩为主，夹硅质岩、灰岩及砾屑灰岩等为主，时代为阳新世晚期至乐平世(贵州省地质调查院，2017)。前人曾报道该组发育丰富的遗迹化石(何远碧 等，1985)，但未详细描述化石的空间分布规律，一定程度上制约了对领薅组沉积环境的进一步认识。作者等在纳夜开展古生物调研过程中，于领薅组上部发现大量保存完好的遗迹化石，极大地丰富了该组遗迹化石资料。通过系统研究，鉴定出多种遗迹化石类型。根据遗迹化石的分布规律，结合含遗迹化石层段岩石组成、沉积构造以及同期岩相古地理地质资料，综合分析了领薅组的沉积环境，这为进一步认识贵州南部地区二叠纪中-晚期沉积演化提供依据。

1 区域地质背景

望谟地区位于特提斯构造域东北缘，其沉积作用大致同步于右江盆地的形成和演化。自泥盆纪以来，受北西、北东两组断裂系的控制，整体形成槽台相间的构造古地理分布格局(杜远生 等，2009，2013)，并一直持续到二叠纪末。其中中-晚二叠世是岩相分异较为明显的时期，自NW向SE依次发育潮坪-泻湖相-局限台地-开阔台地相-台地斜坡相以及台盆相。研究区纳夜一带在空间上处于台盆相区，北侧被弧形的台地斜坡围限，南侧被断续分布的孤立碳酸盐岩台地隔档(图1a)。

图1 贵州南部地区二叠纪中-晚期岩相古地理图(a，据刘宝珺 等，1994，有改动)，纳夜一带区域地质图(b，据贵州省地质调查院，2014，有改动)，领薅组综合柱状图(c，据贵州省地质调查院，2014，有改动)以及领薅组遗迹化石层段柱状图(d)

2 含遗迹化石剖面

纳夜一带中-晚二叠世领薅组发育丰富的遗迹化石，前人已有过报道(何远碧 等，1985)，但未详细描述化石的空间分布规律。得益于纳夜-桑朗322省道的扩宽，大量保存完整的遗迹化石得以发掘和揭露。根据露头岩性差异，将含遗迹化石层段划分为4层(图2)，路线剖面列述如下：

图2 纳夜地区中-晚二叠世领薅组上部遗迹化石层露头分布

中-晚二叠世领薅组(P2-3lh2-3)

(上未见顶)

4.浅灰色-灰色中层状砂屑灰岩-含砾砂屑灰岩，正粒序层理、冲刷面构造发育，该层上部灰岩层面上含2层遗迹化石层，编号自下而上依次为YJ4-1和YJ4-2。

>3.75 m

3.中-薄层状含生物屑微-泥晶灰岩，局部轻微硅化。主要发育水平层理。层中共见有4层遗迹化石层，均位于灰岩层面上，编号自下而上分别为YJ3-1、YJ3-2、YJ3-3和YJ3-4。

6.85 m

2.浅灰色中层状砂屑灰岩，夹深灰色薄层状泥晶灰岩，该层中上部含2层遗迹化石层。编号自下而上分别为YJ2-1和YJ2-2。其中YJ2-1层遗迹化石位于层面上，YJ2-2层遗迹化石位于层中。

1.4 m

1.深灰色中-薄层状含生物屑微-泥晶灰岩，轻微硅化。该层顶面的极薄层泥皮上发育1层遗迹化石层，编号YJ1-1。遗迹化石类型丰富，具有较高的丰度。

>3.3 m

中-晚二叠世领薅组(P2-3lh2-3)

(下未见底)

3 遗迹化石层组成及特征

路线剖面中共识别出9层遗迹化石层，主要识别出Chondritessp.、Planolitessp.、Helminthopsissp.、Keckiasp.等多种类型，各层特征列述如下：

YJ2-2：遗迹化石赋存于泥晶灰岩夹层中，组成化石层的种属较为单一，露头只发现有Chondrites亚型II，丰度较高，局部密集分布(图3i，j)。

图3 第1-2层遗迹化石露头照片(YJ1-1YJ2-2)

YJ3-2：遗迹化石赋存于泥晶灰岩夹层中，露头只发现有Chondritessp.(图4d)，主茎不甚清晰，分布较为稀疏。

YJ3-3：该层只见少量Planolitessp.稀疏分布，宽0.5 mm左右，表面光滑，无分枝(图4e)。

YJ4-1：露头只见有少量Planolitessp.平行层面分布，宽0.5 mm左右(图4h)。

YJ4-2：主要由Planolitessp.和Helminthopsissp.组成，平行层面分布，丰度较低。Planolitessp.表面光滑无饰，不分枝，局部可见相互穿插排列(图4i)。Helminthopsissp.宽2 mm，局部伴生Chondritessp.(图4j)。

图4 第3-4层遗迹化石照片(YJ3-1YJ4-2)

4 遗迹化石环境指示

领薅组上部主要含Chondritessp.、Planolitessp.、Helminthopsissp.、Keckiasp.等遗迹化石。区域上以Chondrites分布最为广泛，全球各大洲均有发现(Bromley and Ekdale，1984；龚一鸣，2004；杨式溥 等，2004)，层位涵盖寒武纪至今的所有地层。该属化石在地层中的出现往往代表了缺氧环境(Bromley and Ekdale，1984，1986；Ekdale and Mason，1988；胡斌 等，1997)、贫氧或缺氧环境(杨式溥 等，2004)。龚一鸣研究认为Chondrites在古生代和中生代地层中是有差别的，古生代地层中可发育于贫氧-缺氧环境，其中贫氧环境下Chondrites直径较大，低-中等丰度；缺氧环境中Chondrites直径较小，具有较高丰度(龚一鸣，2004)。Planolites被认为是食沉积物软体或蠕虫状动物的觅食构造(Häntzschel，1975；Pemberton et al.，1982；Fillion et al.，1990；杨式溥 等，2004)；Helminthopsis被认为是食沉积物的动物沿沉积物表面食表层有机质造成；Keckia被认为是食沉积物的动物形成的充填潜穴(林文球，1985)。它们共同组成了以觅食迹为主的遗迹化石组合。

纳夜一带领薅组上部地层中发现的遗迹化石多为广相型化石，多数遗迹化石在高、低纬度剖面中都有发现(张立军 等，2015)，在晚二叠世地层中常共生出现(何远碧 等，1987；杨式溥，1988；Bottjer et al.，1988；Wignall et al.，1998)。纵向上，遗迹化石组合表现出较为明显的变化特征：底部主要以Chondritessp.为优势化石种属，具有较高的丰度，指示为底部水充氧或贫氧、孔隙水缺氧、富含有机物的沉积环境；向上则逐渐被Planolitessp.和Helminthopsissp.为代表的遗迹化石替代，可能代表了与陆架环境相当的贫氧沉积环境。

5 岩石组成与沉积构造

图5 领薅组遗迹化石层段典型岩性及沉积构造

6 古环境分析

纳夜地区在空间上处于台盆相区，北侧被弧形的台地斜坡围限，南侧即为由孤立台地构成的近EW向链状地形高位区。古地形分布必然会对沉积作用产生限制，主要表现在：1)沉积环境方面：夹持在两个地形高位区之间的台盆相区水体相对滞留，形成相对闭塞和还原的浅海深水沉积环境；2)物源供给与沉积方面：来自西北方向的陆源碎屑会在由台缘斜坡与孤立台地间的台盆区域发生快速的卸载和充填，导致水体快速变浅。

区域上，受中-晚二叠世峨眉地幔柱活动的影响，海平面出现间歇性升降。在海平面降低的高水位期，孤立台地上的风化作用增强，形成北强南弱的双向物源供给，即：台盆相区物源的供给除了来自西北方向以外，孤立台地的强风化也提供了部分物源，因此在岩石组合与沉积构造中出现指示高能沉积环境的标志。而在海平面升高的海侵阶段，孤立台地逐渐被水体淹没，风化作用较弱。该期台盆相区的物源主要由台地斜坡一侧供给，孤立台地一定程度上起到阻隔碎屑流通的障壁作用，形成相对缺氧、还原、滞留、安静的浅海沉积环境。相对而言，海平面的升高伴随着风化作用的减弱，由此导致台盆内的物源供给更为匮乏，沉积作用缓慢甚至形成饥饿沉积。结合遗迹化石层主要分布于灰岩层面或其上的极薄层泥皮中的地质事实，认为遗迹化石整体属于高水位期沉积作用的产物。而遗迹化石层中化石组合的纵向变化规律，暗示向上水体整体变浅，这与二叠纪晚期右江盆地及邻区整体隆升并接受风化剥蚀的沉积演化趋势吻合。

7 结论

(1)纳夜地区中-晚二叠世领薅组上部发育丰富的遗迹化石，主要识别出Chondrites，Plan-olites，Keckia及Helminthopsis等，含遗迹化石层段下部以Chondrites为优势化石种属，具有较高的丰度，向上逐渐被Planolites和Helminthopsis替代，整体构成以觅食迹为主的遗迹化石组合，形成于相对闭塞的浅海还原环境。

(2)根据领薅组含遗迹化石层段的岩石组合、原生沉积构造以及露头尺度遗迹化石的空间分布规律等资料综合分析认为：遗迹化石的分布与海平面升降关系密切。化石属于高水位体系沉积作用下的产物，化石组合的纵向变化规律指示向上水体整体变浅。

致谢：本文在化石材料系统鉴定中，得到河南理工大学牛永斌老师的指导；在论文修改过程中，得到贵州省地质矿产勘查开发局王立亭研究员的悉心指导，在此一并表示感谢！