馮江鵬，施文翔，宋倩倩

(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊,新疆 烏魯木齊 830013)

新疆北塔山地區(qū)埃姆斯期腕足動物群

馮江鵬，施文翔，宋倩倩

(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊,新疆 烏魯木齊 830013)

區(qū)內(nèi)早泥盆世沉積為卓木巴斯套組，產(chǎn)豐富的古生物化石，以極為豐富的腕足為主要特征。通過地質(zhì)路線調(diào)查與剖面測量，采集到大量的腕足、珊瑚、三葉蟲、苔蘚蟲、角石、菊石等動物化石，其中，腕足類占90%以上。本次工作鑒定出腕足化石24屬48種。根據(jù)動物化石組成及面貌將其定為 “東準Spinatrypakhalfini動物群”。主要特征是腕足在動物群中的含量占絕對比例，而且石燕類、無洞貝類占絕對優(yōu)勢。依據(jù)化石組合類型及產(chǎn)出層位將其劃分為下部Leptocoeliasinica組合及上部Spinatrypakhalfini組合。將北塔山地區(qū)與我國北部其他地區(qū)同時代地層中的腕足動物群進行對比發(fā)現(xiàn)：北塔山地區(qū)的腕足化石的產(chǎn)出層位與內(nèi)蒙古地區(qū)東烏珠穆沁旗敖包亭渾迪組、東北地區(qū)金水組、霍龍門組、黑臺組、烏努爾組大致相當；并根據(jù)個別屬種在世界范圍的時代意義，確定了卓木巴斯套組的時代為埃姆斯期。

古生物學；東準北塔山；埃姆斯期；卓木巴斯套組；腕足動物群；生物對比

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)內(nèi)泥盆紀為新疆北天山—準噶爾區(qū)南部的準噶爾分區(qū)，北塔山小區(qū)。區(qū)內(nèi)泥盆紀地層發(fā)育廣泛，出露良好，化石豐富(下泥盆統(tǒng)以腕足動物為主)，交通便利，是研究早泥盆世腕足動物群的理想位置(圖1)。

I.北疆-興安地層大區(qū);I1.北疆地層區(qū);I11.阿爾泰地層分區(qū);I12.北準噶爾地層分區(qū);I12-5.二臺小區(qū); I12-6.北塔山小區(qū); I12-7.卡拉麥里小區(qū); I13.南準噶爾-北天山地層分區(qū)；I13-3.莫索 灣小區(qū)；I13-4.將軍廟小區(qū)；I13-8.博格達小區(qū)；I13-9.吐魯番小區(qū)圖1 北塔山地區(qū)地層分區(qū)及下泥盆統(tǒng)剖面位置圖Fig.1 Location maps showing the stratigraphic area and sectional

準噶爾分區(qū)位于準噶爾盆地的北緣，為淺海相正常碎屑巖-火山碎屑巖沉積。本分區(qū)內(nèi)下泥盆統(tǒng)含豐富的腕足、珊瑚、三葉蟲、雙殼、海百合莖及苔蘚蟲等動物化石，另可見少量的蕨類植物化石。北塔山小區(qū)分布在準噶爾盆地東北緣，南至卡拉麥里大斷裂之北，北至烏倫古河上游以南，東至中蒙邊界；主要包括阿爾曼鐵山、北塔山、哈甫提克山、卡克賽爾蓋山，以及三塘湖盆地；北塔山小區(qū)與二臺小區(qū)以烏倫古河中游為界(肖世祿，1992)。研究區(qū)主要集中于奇臺縣北東方向北塔山一帶。本小區(qū)內(nèi)埃姆斯期沉積為卓木巴斯套組(肖世祿等，1991)，該組綜合柱狀圖見圖2。

圖2 卓木巴斯套組巖相柱狀圖Fig.2 Facies histogram of the Zhuomubasitao Formation

2 腕足動物群研究

2.1 腕足動物群的面貌

新疆準噶爾盆地北緣埃姆斯期地層中腕足化石豐富，本次工作中共鑒定出24屬48種，這些腕足動物出了少量舌形貝綱舌形貝目和未知分類的長身貝目外，其余均為小嘴貝綱和扭月貝綱。小嘴貝綱分屬于正形貝、石燕貝、無洞貝等3個目，包含全形貝、德姆貝、窗孔貝、無洞貝、薄腔貝、腔螺貝6個科，扭月貝綱分屬于扭月貝目，包括齒扭貝、竇維爾貝、薄扭貝等3個科。各目比例見圖3。

圖3 Spinatrypa khalfini動物群腕足類的組成圖解Fig.3 Composition graphic of Spinatrypa khalfini brachiopods fauna

在東準地區(qū)腕足動物組成中，石燕類最為發(fā)育，屬種類型及數(shù)量均占絕對優(yōu)勢，達標本總數(shù)的40%；其次為無洞貝類，含量為35%。中Spinatrypakhalfini數(shù)量極為豐富，經(jīng)常密布在整個石壁上，保存精美，為該動物群的特征屬種及優(yōu)勢屬種，共鑒定出87枚，代表了東準腕足動物群的特征，其中(除石燕類外)無洞貝類數(shù)量較多，因此將東準動物群定名為Spinatrypakhalfini動物群。

該動物群主要分子有無洞貝類：Spinatrypawaterlooenis，Spinatrypakhalfini，Leptocoeliasinica和Coelospirasp.；石燕類：Acrospirifermurchisoni，Acrospiriferincrebescens，Acrospirifergaspensis，Branchyspirifersp.，Branchyspirifermesoplicatus，Paraspirifergigantea，Aldanspiriferhefengensis，Khinganospirifermagnificus，Howellellamangkeluenis，Howellellaminora，Howellellaamurensis；扭月貝類：Leptostrophiarotunda，Leptoceliasp.，Gladiostrophiakondoi，Coelospiraacutiplicata；德姆貝：Aulacellasp.，Aulacelladelerensis，Douvillinasp.，Leveneamesoloba。該動物群共生動物為珊瑚：Thamnoporasp.，Syringaxonsp.，F(xiàn)uyunolibesfuyunesis；苔蘚蟲：Fenestellasp.；及少量雙殼、三葉蟲、角石、菊石等。該動物群腕足化石多保存為外模化石及內(nèi)核化石，少見實體化石；化石多保存在粉砂巖及凝灰質(zhì)砂巖中，質(zhì)量較高，紋飾清晰；少量化石保存在砂礫巖中，質(zhì)量較差。角石和菊石保存在粉砂巖中，多以實體化石出現(xiàn)，外形保存較好，但紋飾不清晰。

2.2 腕足動物群的組合特征

東準動物群自下而上可以分為Leptocoeliasinica組合及Spinatrypakhalfini組合。

(1)Leptocoeliasinica組合

發(fā)育在卓木巴斯套組的底部(1～14層)，該組合中分子個體大小均較小，一般不大于3cm。特征分子為：Leptocoeliasinica，Coelospirasp.，Eodevonariasp.等。優(yōu)勢分子為Leptocoeliasinica，占該組合中標本數(shù)量的55%。共生的其他腕足屬種還有Howelela.amurensis，Leveneamesoloba，Leptoceliasp.，Coelospiraacutiplicata，Aulacellasp.，A.delerensis，Chonostropniellakninganensis，Leptostrophiarotunda，L.magnifica，Gladiostrophiakondoi等。另外還發(fā)育少量的珊瑚、苔蘚蟲及海百合莖等化石，化石大多保存為碎屑。

(2)Spinatrypakhalfini組合

發(fā)育在卓木巴斯套組的中上部(21～79層)，主要分子為Spinatrypakhalfini，Spinatrypawaterlooenis，Euryspiriferuniplicatus，Acrospiriferincrebescens，Branchyspirifermesoplicatus，Khinganospirifermagnificus，Paraspirifergigantea，Rhytistrophiabeckii等，其中Spinatrypakhalfini為特征分子也是優(yōu)勢分子，占該組合標本數(shù)量的40%。該組合中由Leptocoeliasinica組合延續(xù)而來的分子有：Howelela.amurensis，Aulacellasp.，Aulacelladelerensis，Leptostrophiarotunda，Gladiostrophiakondoi等。該組合與上一組合的區(qū)別為以大量出現(xiàn)Spinatrypakhalfini為主要特征，同時，Leptocoelia和Coelospira等個體較小的屬基本上不發(fā)育。與腕足共生的還有珊瑚、三葉蟲、螺類、角石、菊石及海百莖等，化石門類、個體數(shù)量遠比上一組合豐富，而且各門類化石保存均較好。

3 生物地層對比與時代確定

新疆北準早泥盆世地層中絕大多數(shù)腕足分子可以跟國內(nèi)北方其他地區(qū)進行對比，例如內(nèi)蒙古的敖包亭渾迪組、溫都爾敖包特組、甘肅黑鷹山地區(qū)早泥盆世雀兒山組以及小興安嶺的金水組和霍龍門組，少數(shù)分子例如Arospiriferincrebescens，Arospirifertewoensis在廣西郁江、四川龍門山以及貴州等地出現(xiàn)(王鈺，1956；陳源川，1983，1990)，某些分子例如Atrypasp.，Leptaenopyxisbouei，Lingulacuneatiformis等在北美、加拿大、西歐、俄羅斯等地埃姆斯期地層中也有報道(魏書章等，1983；張研，1985,1994)。

東準動物群中石燕類大部分屬都在甘肅當多溝動物群、內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗動物群、黑龍江寶清動物群中出現(xiàn)，包括Leptaenopyxis，Atrypa，Leptostrophia，Acrospirife，Brachyspirifer，Howellella等(張研，1981,1994；李文國，1982)。其中產(chǎn)于早泥盆世黑臺組中的黑龍江寶清動物群大部分分子同東準動物群相似，共同屬的含量為14個屬，共同種有6個，同時東準動物群中所產(chǎn)的Euryspiriferuniplicatus，Khinganospirifermagnificus，Spinatrypakhalfini，Howellelaamurensis等分子為黑龍江寶清動物群的特征分子(李寧，2007)。

通過上述對比筆者發(fā)現(xiàn)：石燕類的Paraspirifergiganta為小興安嶺的霍龍門組、內(nèi)蒙東烏旗溫都爾敖包特組、甘肅黑鷹山地區(qū)早泥盆世雀兒山組常見的分子(張國英，2006,2008；侯鴻飛，1979)，與阿登地區(qū)下考文、萊茵地區(qū)上埃姆斯階中的Paraspirifercultrjugatus及北美俄濃達格灰?guī)r中的Paraspiriferauminatus似為同一類群(Boucot，1969；Hamada，1970； Lenz A C，1976)；同時，Acrospirifer為華南、華北泥盆紀的一個重要組成，而且華南、華北的分子極為相似，例如卓木巴斯套組50層產(chǎn)的Acrospiriferincrebescens為華南郁江期的典型分子(侯鴻飛，1959；鄺國敦1984)。

扭月貝類在數(shù)量較豐富，其中Rhytistrophiabeckii具廣泛的地理分布，為內(nèi)蒙敖包亭渾迪組、溫都爾敖包特組中的常見分子；在東北小興安嶺地區(qū)見于早泥盆世金水組、霍龍門組(Hamada，1970)；為哈薩克斯坦薩爾賈利組(埃姆斯期沉積)的重要分子。Leptaenopyxisbouei在中國北方各地的報道中均位于埃姆斯期的沉積中，是內(nèi)蒙東烏珠穆沁旗敖包亭渾迪組、溫都爾敖包特組的重要分子，亦見于東北的霍龍門組，甘肅黑鷹山雀兒山組(張國英，2008)。Gladistrophiakondoi是內(nèi)蒙敖包特渾迪組、東北霍龍門組的重要分子，并作為內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗和東北興安嶺地區(qū)埃姆斯期的代表分子。Megastrophiapseudointerstrialis在內(nèi)蒙敖包亭渾迪組、小興安嶺金水組、霍龍門組相繼出現(xiàn)，且與Rhytistrophiabeckii，Acrospirifermurchison等相伴產(chǎn)出。

Leptocoeliasinica為內(nèi)蒙古、東北地區(qū)埃姆斯階的典型分子，在密山腕足動物群中作為早埃姆斯期標志分子；在華南產(chǎn)于郁江階(相當于下埃姆斯階)中，雖然數(shù)量并不多，但能說明其具有廣泛的地理分布和時代特征。

除了上述僅分布于埃姆斯期的分子外，有些屬不會出現(xiàn)晚于埃姆斯期的地層。Branchyspirifer在歐洲作為早泥盆世的典型分子；Xinjiangspirifer僅出現(xiàn)于新疆準噶爾盆地北緣與內(nèi)蒙等地埃姆斯階中。

另外，有些屬不會出現(xiàn)在早于埃姆斯期的地層。Paraspirifer在北美、歐洲以及哈薩克斯坦、俄羅斯阿爾泰地區(qū)都在埃姆斯期-艾菲爾期地層中出現(xiàn)(Lenz A C，1976)。

由以上對比可以看出，西準動物群與東準動物群中某些腕足分子時代意義明確，根據(jù)收集的資料，將部分屬的時代延續(xù)繪制成圖4。

無論是在西準動物群還是東準動物群中，都沒有僅產(chǎn)于中泥盆世或早泥盆世中期以前的屬。Xinjiangspirifer僅產(chǎn)在埃姆斯階中，Leptaenopyxis和Paraspirifer自早埃姆斯期始現(xiàn)且大部分種分布在埃姆斯期，Acrospirifer和Branchyspirifer沒有在晚于埃姆斯期的地層中出現(xiàn)過。以上時代意義較強的屬的分布(這些屬在西準地層與東準地層中都有發(fā)現(xiàn)，而且大多為早泥盆世的分子)，可以認定這些屬種共同出現(xiàn)的層位應為埃姆斯期。

圖4 腕足動物群部分屬的延限Fig.4 The time of the brachiopods fauna

東準動物群在北塔山一帶分布在卓木巴斯套組的頂?shù)?。根?jù)上述證據(jù)，東準動物群定為埃姆斯期沒有疑問，即卓木巴斯套組的時代應該為埃姆斯期。

4 討論

北塔山地區(qū)“東準Spinatrypakhalfini腕足動物群”劃分為下部“Leptocoeliasinica組合”及上部“Spinatrypakhalfini組合”。其中前者化石數(shù)量較少，個體大小較小，一般不大于3cm，在地層中分布分散，保存狀態(tài)較差-中等，共生生物類型多為保存較差的珊瑚、海百合莖及苔蘚蟲；后者化石豐富，分布集中，個體大小差異較大，1～6cm均有分布，大于4cm的占多數(shù)，大多保存精美，共生生物類型豐富，有有珊瑚、三葉蟲、螺類、角石、菊石及海百莖、苔蘚蟲等。二者之間的差異反映了北塔山地區(qū)在晚埃姆斯期氣候逐漸變得溫暖濕潤，發(fā)生較大規(guī)模的生物爆發(fā)。

5 結(jié)語

筆者在廣泛收集近年新一輪區(qū)調(diào)工作資料基礎上，查閱參考了大量以往區(qū)調(diào)古生物資料和科研總結(jié)成果文獻，在前人基礎上進一步分析了準噶爾北緣北塔山一帶埃姆斯期腕足動物群的特征與分布，取得了以下成果。

(1)根據(jù)近年1∶25萬區(qū)調(diào)、1∶5萬區(qū)調(diào)采集到的大量腕足化石資料，對準噶爾盆地北緣埃姆斯期的腕足動物動物群進行了詳細的分類研究，系統(tǒng)研究了腕足動物化石24屬45種，部分屬種在本地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)，豐富了本地區(qū)腕足動物群的內(nèi)容。

(2)經(jīng)過對研究區(qū)內(nèi)腕足化石整理分析，將區(qū)內(nèi)腕足動物群命名為東準Spinatrypakhalfini動物群。將該動物群劃分為“Leptocoeliasinica組合”及“Spinatrypakhalfini組合”，并詳細描述各組合中的特征分子、優(yōu)勢分子、各自的含量以及組合之間的變化特征。

(3)將準噶爾北緣埃姆斯期腕足動物群與內(nèi)蒙古、黑龍江地區(qū)埃姆斯期腕足動物進行對比，確定了卓木巴斯套組含化石層位的時代為埃姆斯期。

張國英.甘肅北山北部紅石山地區(qū)泥盆紀雀兒山群及古孢子化石組合基本特征[J].西北地質(zhì),2006,39(1):83-88.

ZHANG Guoying.Features of the Strata for Devonian Queershan Group in Hongshishan Area of Beishan’s Northern Belt, Gansu[J]. Northwestern Geology,2006,39(1):83-88.

陳留勤.龍門山地區(qū)泥盆紀層序地層及海平面變化——以四川北川桂溪剖面為例[J].西北地質(zhì),2007,40(4):58-66.

CHEN Liuqin.Devonian Sequence Stratigraphy and Sea-Level Change in Longmenshan Mountains An Example from the Guixi Section in Beichuan County, Sichuan Province[J]. Northwestern Geology, 2007,40(4):58-66.

肖世祿.新疆北部泥盆系研究[M]. 新疆:新疆科技衛(wèi)生出版社, 1992:46-56.

XIAO Shilu,The researches of Devonian system in north Xinjiang[M]. Xinjiang:Xinjiang Science Technology & Hygiene Publishing House,1992:46-56.

魏書章,李煥康.內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗泥盆系[J].中國區(qū)域地質(zhì),1983,(06):67-82.

WEI Shuzhang,LI Huankang.The Devonia System of the Dong Ujimqin Banner,Nei Monggol[J].Regional Geology of China,1983,(06):67-82.

張研.內(nèi)蒙古西部珠斯楞海爾罕地區(qū)中泥盆世早期(Eifelian)的腕足類[J].古生物學報,1985,(02):243-258.

ZHANG Yan.Early middle Devonian(Eifelian) Brachiopods from Zhusilenghairhan region,western Nei Monggol[J]. Act Palaeontologica Sinica, 1985,(02):243-258.

張研.內(nèi)蒙古黑鷹山地區(qū)早泥盆世晚期的腕足類[J].甘肅地質(zhì)學報,1994,(02):9-17.

ZHANG Yan.Branchiopod of late early Devonian from Heiinshan area, Inner Mongoliam[J].Acta Geologica Gansu,1985,(02):243-258.

張研.內(nèi)蒙古珠斯楞海爾罕地區(qū)下、中泥盆統(tǒng)分界及其腕足類化石[J].西北地質(zhì)科學,1981,(03):63-77.ZHANG Yan.Lower-middle Devonian boundary and Brachiopod fauna at Zhusilenghairhan, Nei Monggol[J]. Bull. Xi’an Inst. Geol. M.R.,Chinese Acad. Geol.Sci.1981,(03):63-77.張研.內(nèi)蒙古西部珠斯楞海爾罕地區(qū)早泥盆世腕足類[J].古生物學報,1981,(05):383-395.

ZHANG Yan.Early Devonian Brachiopods from Zhusilenghairhan region,western Neimongol[J]. Act Palaeontologica Sinica,1981,(05):383-395.

王鈺.廣西南部郁江建造中的幾種新腕足類[J].古生物學報,1956,(02):137-162.

WANGYu.Some new Brachiopods from the Yukiang Formation of southern Kwangsi Province[J].Act Palaeontologica Sinica,1956,(02):137-162.

陳源仁.四川龍門山區(qū)泥盆紀的無洞貝類(Atrypoida)[A].青藏高原地質(zhì)文集(2)，1983,(03):265-338.

CHEN Yuanren.Devonian Atrypoids(Brachiopods) from Longmenshan area,northwestern Sichuan,China[A]. Contribution to the geology of the Qinghai-Xizang(Tibet) plateau(2),1983,(03):265-338.

張國英.甘肅北山北部雙溝山地區(qū)發(fā)現(xiàn)泥盆系雀兒山群地層[J].地層學雜志,2008,(01):51-54.

ZHANG Guoying.Discovery of the Devonian Queershan group in the Shuanggoushan area in the north Beishan[J],Gansu.Journal of Stratigraphy,2008,(01):51-54.

陳源仁.四川龍門山區(qū)早泥盆世白柳坪組土地嶺段腕足動物化石[A].地層古生物論文集(第二十三輯)[C]. 1990：229-266.

CHEN Yuanren.Branchiopod fauna from Tudiling Member of Bailiuping Formation (early Devonia) in the Longmenshan area of Sichuan,China. Stratigraphy Proceedings,Vol23[C].1990：229-266.

李文國,戎嘉余,董得源,等.內(nèi)蒙古達茂旗巴特敖包地區(qū)志留——泥盆紀生物地層的新認識[J].地層學雜志,1982,(02):144-148.

李寧.黑龍江寶清地區(qū)早泥盆世黑臺組腕足動物群[A].中國古生物學會第24屆學術年會論文摘要集[C].2007.

侯鴻飛.廣西南部下泥盆統(tǒng)和艾斐爾階石燕化石[J].古生物學報,1959,(06):450-462.

侯鴻飛,鮮思遠.廣西、貴州下、中泥盆統(tǒng)腕足類化石[A].地層古生物論文集(第一輯)[C].1975,(01):1-264.

鄺國敦.廣西六景泥盆紀地層、古生物與沉積相[J].廣西地質(zhì),1984：45-57.

BOUCOT，A.J.，et al.，1969，Early Devonian Branchiopod Zoogeography[J]. Geological Society of America，Special Paper，119.

HAMADA，T.，1970，Early Devonian Branchiopods from the Lesser Khingan District of northeast China[J].Paleont. Soc. Japan，Spec. Pap.，15.

LENZ A C， Lower Devonian brachiopod communities of the northern Canadian Cordillera[J]. Lethaia , 1976,(9) :19 -27.

HOU Hongfei，Devonian branchpoda biostratigraphy of China[J]. Geological Magazine.1981.

Brachiopod Fauna of Emsian at Beita Mountain in Northern Junggar Basin, Xinjiang

FENG Jiangpeng, SHI Wenxiang, SONG Qianqian

(No.1 Regional Geological Survey Team, Bureau of Geology and Mineral Resources, Urumqi 830013, Xinjiang, China)

Devonian is one of the most widely outcropping strata in Xinjiang. Lower Devonian at Beita Mountain in Qitai country is formed by Zhuomubasitao formation, which is rich in fossils like brachiopod, coral, trilobites, bryozoans，endoceratida, ammonites, and the brachiopod accounted for more than 90% of them. The brachiopod fauna includes 24 genera and 48 species. According to the composition of this brachiopod fauna, it could be named as the Eastern Junggar Spinatrypa khalfini Fauna, which is characterized by atypa and spirifer. The fauna can be divided into two brachiopod assemblages, such as the Leptocoelia sinica assemblage in the lower part and the Spinatrypa khalfini assemblage in the upper part. Based on the comparison of brachiopod faunas among lower Devonian Aobaotinghundi formation in Inner Mongolia, Jinshui formation, Huolongmen formation, Heitai formation and Wunuer formation in Northeast China, the age of Zhuomubasitao formation is confirmed to be the Emsian.

paleobiology; Beita mountain in east Junggar; Emsian; Zhuomubasitao formation; brachiopod fauna; biological comparison

2015-03-31；

2015-04-02

中國地質(zhì)調(diào)查局項目“新疆東準噶爾地區(qū)1∶5萬L46E019004等6幅區(qū)調(diào)”(1212011120514)

馮江鵬(1986-)，男，工程師，主要從事地層學和古生物學研究。E-mail：dapengvip@126.com

P52

A

1009-6248(2015)03-0195-07