中國管殼類化石管殼外多層壁套管式化石

中國管殼類化石管殼外多層壁套管式化石

現(xiàn)在，地學(xué)界普遍認(rèn)為，地球上最古老的后代動(dòng)物是以ediac動(dòng)物群為代表的軟體暴露動(dòng)物，并被保存為印刷化石。大量以小地殼化石為基礎(chǔ)的骨動(dòng)物化石的出現(xiàn)標(biāo)志著寒武紀(jì)的開始。前寒武紀(jì)的骨石只能看到少數(shù)產(chǎn)品，主要是殼和小殼類的化石（guumashu等人，1992；liguoxyan等人，1997）。前寒武紀(jì)生物記錄是驗(yàn)證地球上生物起源和早期演化理論的依據(jù),新化石類群的發(fā)現(xiàn)和研究是推動(dòng)生物起源、演化理論發(fā)展的基礎(chǔ)。值得指出的是,近年來我國晚震旦世燈影峽期高家山生物群中大量的具礦化骨骼動(dòng)物化石新類群的發(fā)現(xiàn)和研究,翔實(shí)的證據(jù)首先打破了上述早期后生動(dòng)物演化框架,并且為提出后生動(dòng)物起源和演化新觀念、新理論奠定了基礎(chǔ)。高家山生物群于1984年發(fā)現(xiàn),1986年命名,主要由后生動(dòng)物實(shí)體、遺跡化石和宏觀藻類化石組成(張錄易,1986)。1987—1990年在國家自然科學(xué)基金資助下,在該生物群的化石組成上有了新的突破,1992年張錄易等首次對(duì)這一生物群作了系統(tǒng)描述,建立了許多新的化石門類和屬種。近年來筆者等在國家自然科學(xué)基金資助下,又?jǐn)?shù)次對(duì)化石點(diǎn)進(jìn)行了全面發(fā)掘,獲得了大量珍貴標(biāo)本,并基本查明了高家山生物群的時(shí)空分布。對(duì)所得化石進(jìn)行了更為深入的野外和室內(nèi)研究,逐步揭示出高家山生物群是一個(gè)以具礦化壁骨骼化石為主,兼有軟軀體蠕形動(dòng)物和宏觀藻類化石的多門類生物組合。高家山生物群化石個(gè)體普遍宏大,與早寒武世梅樹村期小殼化石明顯有別,反映了生物發(fā)展史上一個(gè)獨(dú)立的發(fā)展階段,代表了最早生物礦化事件的全面開始。翔實(shí)的材料還證明具礦化骨骼動(dòng)物已在晚震旦世就顯示了系統(tǒng)演化特征,訂正了以往認(rèn)為早寒武世多門類小殼骨骼動(dòng)物為起始的傳統(tǒng)觀念,為提出生物進(jìn)化新理論模式提供了依據(jù)。本文就是在此基礎(chǔ)上,對(duì)一些化石作了重新厘定,并描述了幾個(gè)新屬種。sinotubulite門、綱、目、科未定Phylum,Class,Order,Familyuncertain震旦管屬GenusSinotubulitesChen,ChenetQian,19811977Cloudina,ChenMengeandWangYizhao,p.219—221,figs.1,2.1981Sinotubulites,ChenMenge,ChenYiyuanandQianYi,p.119—120,pl.Ⅰ,figs.1,2;pl.Ⅱ,figs.1—6.1985Sinotubulites,McMenamin,M.A.S.,p.1416—1421,figs.3:2,6;4:1,2,4—7,5:2,5,6.1987Sinotubulites,Signor,P.W.,Mount,J.F.andOnken,B.R.,p.431—432,fig.5:1.1992Qinella,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.94—96,pl.Ⅶ,figs.1—10;pl.Ⅸ,figs.5,7,10.模式種SinotubulitesbaimatuoensisChen,ChenetQian,1981屬征直或彎曲的管狀殼體,中空,殼面光滑或飾以同心生長線、生長脊槽,殼壁厚。橫切面圓或外緣呈不規(guī)則多邊形,內(nèi)緣近圓或渾圓形,居中或偏心,直徑變化大。討論與本屬特征較近的屬有CloudinaGerms,1972,RugatothecaHe,1980和ColeolellaMissarjhevsky,1969。Cloudina管體呈疊錐套合狀結(jié)構(gòu)可區(qū)別于Sinotubulites屬。Coleolella屬與本屬相近,二者均具有不規(guī)則的環(huán)狀紋飾,但前者無縱肋。Rugatotheca屬的紋飾在管壁內(nèi)外基本相同,且為雙層壁(岳昭,何廷貴,1989)而Sinotubulites屬管的紋飾是由外層壁的褶皺形成的,其內(nèi)層壁近平滑,且壁的厚度較大,這些特征可以區(qū)別于前兩屬。分布及時(shí)代中國湖北宜昌,燈影組白馬沱段;中國陜西寧強(qiáng),燈影組高家山段;墨西哥Canora地區(qū)LaCienega組和美國內(nèi)華達(dá)Dunfee山脈DeepSpring組下部。新元古代末期。SinotubulitescienegensisMcMenamin,1985(圖版Ⅰ,圖5—8;圖版Ⅱ,圖1—5,6a,b,14)1985Sinotubulitescienegensis,McMenamin,p.119—120,pl.1,figs.1—2;pl.2,figs.1—6.1992Qinellashaanxiensis,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.95—96,pl.Ⅶ,figs.1—5,8—10;pl.Ⅸ,figs.5,7,10.1992Qinellalijiagouensis,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.96—98,pl.Ⅶ,fig.7;pl.Ⅸ,figs.6a,c.材料數(shù)十件保存完好的標(biāo)本。描述殼體近圓柱狀管,中空,直或微彎曲,兩端開口。直徑一般大于1mm,最大直徑3.5—4mm,長25mm。管壁厚(0.15—0.6mm),為多層層狀壁,呈管中套管的套管式結(jié)構(gòu)。有的管壁厚度占管體外徑1/3以上。管體內(nèi)壁表面光滑。管體外表面發(fā)育有環(huán)脊,環(huán)槽,環(huán)紋和縱褶。環(huán)脊是由多層壁褶皺尖銳的波峰疊合而成,往往高突而尖銳;環(huán)槽系多層寬緩的圓滑的波谷疊合而成,多成寬圓谷狀;縱褶是多層壁平行管體縱向高突的褶皺;環(huán)紋是較細(xì)的紋飾。環(huán)脊,環(huán)紋變化較大,可相互平行,彎曲或斜交,彼此間距不一。隨標(biāo)本不同縱褶數(shù)量各不相同。管體橫斷面多為多邊形。保存較好的標(biāo)本,管壁可見到7—8層,單層厚0.016mm,層間距0.06—0.12mm。內(nèi)層一般平直,往外與第二層之間往往間距較大(為0.12mm),之間填充有隱晶質(zhì)碳酸鹽,局部見似海綿狀褐色磷酸鹽質(zhì)相連。再往外各層緊密排列(均由褐色磷酸鹽所組成)形成波峰尖銳波谷寬圓的不規(guī)則褶皺,褶皺起伏由內(nèi)向外逐漸強(qiáng)烈,形成高突的環(huán)脊和寬緩的渾圓波谷。以上管壁的結(jié)構(gòu)特征顯然不是后期成巖作用管體溶解分異而形成的,應(yīng)是其原生結(jié)構(gòu)。管壁成分經(jīng)電子探針能譜分析,高硅低鈣或低硅高鈣,缺少磷,顯示強(qiáng)硅化的碳酸鹽。只一個(gè)探區(qū)見磷。據(jù)岳昭(1990)*所測2個(gè)標(biāo)本4個(gè)能譜分析,平均為高鈣(37.66%—53.98%),低硅(0.17%—13.93%),高磷(26.31%—41.45%),為磷酸鈣質(zhì)。即使在同一個(gè)樣品上,所測元素成分不盡相同,可能是受成巖作用交代不同所致,或者是化石在酸蝕過程中部分元素遭溶蝕?；a(chǎn)于灰白色內(nèi)碎屑灰?guī)r中,呈零星無序的分布,一般呈黑色斑點(diǎn),易于尋找。巖石薄片中化石體多呈褐黃色,管內(nèi)充填物與圍巖相同,均由隱藻團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的碳酸鹽巖礦物所組成,局部見黑色膠磷礦碎屑,說明化石體為異地埋藏,經(jīng)過了水動(dòng)力搬運(yùn)過程,因而冰醋酸浸泡出的化石極少是完整標(biāo)本。比較岳昭(1990)曾命名SinotubulitesshaanxiensisYue,并做過描述。張錄易等(1992)考慮到模式標(biāo)本殼壁保存較差,全被硅化,丁啟秀等(1993)進(jìn)一步工作也未查明其殼壁微結(jié)構(gòu),雖然管體外部紋飾形態(tài)有相似之處,也不易歸入其中,故建立Qinella屬以示區(qū)別。經(jīng)近年來復(fù)查,其中的QinellashaanxiensisZhang,LietDong1992和QinellalijiagouensisZhang,LietDong1992的基本宏觀特征,殼壁套管式結(jié)構(gòu)與SinotubulitescienegensisMcMenamin1985基本一致,故將上述兩種作了修訂,歸入其中。產(chǎn)地和層位陜西寧強(qiáng)寬川鋪李家溝、胡家壩高家山;上震旦統(tǒng)燈影組高家山段。秦氏蟲屬GenusQinella(Zhang,LietDong,1992)emend.nov.1992Qinella,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.94,pl.Ⅶ,figs.1—10;pl.Ⅸ,figs.5,7,10.模式種QinellalevisZhang,LietDong,1992屬征殼體呈圓筒狀磁管,直或微彎曲,稍具錐度,橫斷面次圓形,管殼內(nèi)外表面光滑,具稀疏的縱褶線,局部見斜交管體軸線。管體兩端開口,尚未見始端和末端。管壁為多層狀壁套管式結(jié)構(gòu),由磷酸鈣質(zhì)成分組成。討論修訂后的Qinella屬征,與Sinotubulites屬均為多層層狀壁套管式結(jié)構(gòu)的管體,其主要區(qū)別在于管體外部紋飾:前者殼表面光滑,僅見稀疏的縱褶;后者殼表面具清晰的環(huán)脊,環(huán)槽,環(huán)紋,二者區(qū)別顯著。分布及時(shí)代中國陜西寧強(qiáng);晚震旦世晚期。平滑秦氏蟲QinellalevisZhang,LietDong,1992(圖版Ⅰ,圖1,3,4,9—12)1992Qinellalevis,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.96,pl.Ⅶ,fig.6.正模9238,陜西寧強(qiáng)寬川鋪李家溝,燈影組高家山段。材料8枚較完好的標(biāo)本。描述殼體呈圓筒狀套管,中空,直或微彎曲,稍具錐度。管表面光滑,具稀疏的縱褶。管內(nèi)壁光滑。管體兩端開口,尚未見始端和末端。保存長度3—9.73mm,外徑0.8—2.08mm,內(nèi)徑0.38—0.8mm,殼壁厚0.1—0.35mm,單層厚0.04—0.08mm,管壁為多層狀壁套管式結(jié)構(gòu),可見6—7層或10層以上,層間常有間隙,在不同橫斷面上間隙有所不同。如正模標(biāo)本一端層間隙可占管體直徑的1/3。內(nèi)層好似隔板構(gòu)造,管體內(nèi)腔呈圓-橢圓。殼壁常見石內(nèi)藻類鉆孔?；驶液谏４娴交野咨珒?nèi)碎屑灰?guī)r中。殼質(zhì)成分經(jīng)能譜分析為磷酸鈣質(zhì)。產(chǎn)地及層位陜西寧強(qiáng)寬川鋪李家溝;上震旦統(tǒng)燈影組高家山段。陳氏蟲屬GenusChenella(Zhang,LietDong1992)emend.nov.1992Chenella,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.99,pl.XIV,figs.3,5—10.模式種ChenellalaevisZhang,LietDong,1992屬征化石呈圓筒狀管,稍彎曲和微具錐度,始端閉合尚不清楚。管壁薄,為單層層狀壁,管內(nèi)、外表面光滑無紋飾,管徑1.5—3.8mm,保存長9—25mm,管壁成分為鈣質(zhì)或磷酸鈣質(zhì)。討論Chenella常與Sinotubulites,Cloudina共生在一起,但后二者均為多層層狀壁,一為套管式結(jié)構(gòu),一為疊錐套合式結(jié)構(gòu),與Chenella區(qū)別顯著。它與體壁像指狀膠套特征的LockportiaHowell1959屬頗為相似,表面光滑。但后者管體粗大,直徑達(dá)20mm,且產(chǎn)于中志留統(tǒng);而前者個(gè)體微小,時(shí)代更老,二者不便比較。分布及時(shí)代中國陜西寧強(qiáng);晚震旦世晚期。光滑陳氏蟲ChenellalaevisZhang,LietDong,1992(圖版Ⅱ,圖6c,7,8)正模GHF9-2G。材料5件。描述化石產(chǎn)于黑灰色硅質(zhì)灰?guī)r和粉砂質(zhì)灰?guī)r中。化石體呈圓筒柱狀,近等粗,直徑1.5—3.8mm,保存長度9—25mm,橫斷面呈扁圓形,管壁厚0.01—0.015mm,由鈣質(zhì)組成。管壁顏色比圍巖和充填物稍暗,內(nèi)外表均光滑,常見管壁被壓裂的現(xiàn)象,說明管壁是礦化的殼壁,雖然很薄,但已有一定的硬度,質(zhì)較脆,化石在成巖作用下受上覆沉積物壓應(yīng)力作用而原地破裂。手標(biāo)本所見管體兩端開口,尚未見封閉端。張錄易等(1992)曾描述“巖石薄片見始端呈半球形,稍具錐度”,可能不是該種的對(duì)應(yīng)物。產(chǎn)地及層位陜西寧強(qiáng)高家山,上震旦統(tǒng)燈影組高家山段?？v槽陳氏蟲ChenellacanaliculataZhang,LietDong,1992(圖版Ⅱ,圖9)1992Chenellacanaliculata,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.99,pl.XIV,fig.10.正模GHF9-2E。材料1件。描述化石產(chǎn)于灰黑色灰?guī)r中,為圓筒狀,一端開口,另一端埋在灰?guī)r中形態(tài)不明。管體近等粗,橫斷面啞鈴形,長徑為3.2mm,短徑2mm,保存長度13mm。管壁為層狀壁,厚0.015mm,外表面光滑,有一條平行管體很深的縱溝,從管體橫斷面判斷背面也有縱溝。管壁成分為鈣質(zhì)。比較本種與本屬其它種的區(qū)別在于橫斷面呈啞鈴形,管體上有相對(duì)平行管體很深的溝。產(chǎn)地及層位陜西寧強(qiáng)高家山,上震旦統(tǒng)燈影組高家山段。縱褶陳氏蟲ChenellacostataZhang,LietDong,1992(圖版Ⅱ,圖10)1992Chenellacostata,ZhangLuyi,LiYongandDongJunshe,p.100,pl.Ⅵ,fig.3.正模GHF11-1-2。材料1件。描述化石產(chǎn)于灰黑色泥砂質(zhì)灰?guī)r中,化石體圓筒狀,兩端特征不明。管體近等粗,橫斷面啞鈴形,保存長度6mm,直徑2mm,管壁厚0.01mm,外表面光滑,具有近平行管體的縱褶,褶寬0.1mm,間距0.1—0.8mm。管壁經(jīng)能譜分析成分為:Ca91.36%,Fe2.7%,Si2.6%,S1.34%,Mg0.98%,證明管壁成分為鈣質(zhì)。比較本種以管壁表面具縱褶與本屬其他種相區(qū)別。產(chǎn)地及層位陜西寧強(qiáng)高家山,上震旦統(tǒng)燈影組高家山段。規(guī)則陳氏蟲(新種)ChenellaregularisZhangetHua(sp.nov.)(圖版Ⅰ,圖2)正模91NL3-1(0605)。材料9個(gè)長短不一的管體。描述化石呈白色規(guī)則的圓管狀,近等粗,直或稍彎,兩端開口,橫斷面為較規(guī)則的圓形管,內(nèi)外壁表面光滑無紋飾。管壁為單層結(jié)構(gòu),管壁成分為P33.24%,Ca66.751%。化石保存最長者3.4mm,直徑0.5—0.6mm,壁厚。比較新種的基本特征與ChenellalaevisZhang,LietDo