【摘 要】
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小壳化石或小壳动物群作为生命演化史上首次大规模出现的骨骼化后生动物,一直以来备受瞩目。它们常经次生磷酸盐化过程后以微体内核的形式保存。此类磷酸盐化微体骨骼化石记录始见于埃迪卡拉纪晚期,并且随着寒武纪早期具骨骼的后生动物的辐射而不断扩大,在寒武纪2–3阶的末期随着全球磷酸盐沉积的减少而随之减少。虽然它们爆发式的出现与突然消失的成因尚不明确,但可以确定的是,“小壳化石”并不是寒武纪所独有的化石类型。为
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小壳化石或小壳动物群作为生命演化史上首次大规模出现的骨骼化后生动物,一直以来备受瞩目。它们常经次生磷酸盐化过程后以微体内核的形式保存。此类磷酸盐化微体骨骼化石记录始见于埃迪卡拉纪晚期,并且随着寒武纪早期具骨骼的后生动物的辐射而不断扩大,在寒武纪2–3阶的末期随着全球磷酸盐沉积的减少而随之减少。虽然它们爆发式的出现与突然消失的成因尚不明确,但可以确定的是,“小壳化石”并不是寒武纪所独有的化石类型。为了更好地区分,寒武纪后出现的以“小壳化石”相同方式保存的微体骨骼化石被称为“小壳化石型保存”化石,它们的分布和保存与古海洋环境的变化存在着紧密联系。为深入探究小壳化石型化石的保存特征、古环境及其可能的形成机制,本论文基于云南省东北部永善县黄华镇附近采集的大量磷酸盐化微体骨骼化石材料开展系统研究,首先采用形态系统学分析组合内的属种组成,再通过形态测量学手段测量了组合内不同物种的最大线性距离,并结合能谱分析手段,对比分析该化石组合和寒武纪小壳化石在保存特征和成分等方面的异同。同时,通过对化石产出层位的灰岩样品进行主、微量元素分析,利用元素的富集系数计算和化石组合特征,分析该生物群当时可能的生活环境及形成条件和机制。本文得到以下主要结论:（1）该组合内包含化石种类共计10属8种,含牙形刺分子、腹足动物、海百合茎、腕足动物、遗迹化石以及其他亲缘未定的骨骼化石。其中,腹足动物约占化石组合的44%,具有明显优势。同时,通过厘定牙形刺的属种,判断该化石组合属于志留纪兰多维列世。（2）不同物种的最大线性距离测定结果表明,化石组合内化石个体平均尺寸小于1000μm,如腹足动物约400μm,海百合茎及其钙质骨骼约为800–1000μm,腕足动物约800μm,与寒武纪的小壳化石尺寸特点相吻合。（3）能谱分析结果表明,无论是黄华腹足动物和牙形刺还是寒武纪小壳化石,所测标本在不同部分的表面图谱峰值均为P和Ca,说明黄华志留纪化石的壳体成分与寒武纪小壳化石的成分组成保持一致,都以磷质为主。（4）保存形态分析结果表明,黄华化石组合以填充后的内核形式保存为主,且原壳体的外部结构特征常未保存,并在表面常见明显微孔。在部分外壳局部破损的化石中可见化石具两层或以上的壳壁。这些均与小壳化石的壳壁特征保持一致,具有典型的次生磷酸盐化特征。综合化石大小和保存特征等信息,判定黄华志留纪小壳化石型具有典型的小壳化石保存特征,可将其归于“小壳化石型”化石组合。（5）微量元素比值计算结果显示,整条剖面的计算值均为V/（V+Ni）＞0.54,Mo、U和V三种元素呈富集状态,暗示为还原环境,说明该化石群可能在还原环境下埋藏。再结合沉积相推断黄华化石群形成时的磷源可能来自于浅海的高生产力环境或原位有机物腐烂。小壳型化石的形成与其还原环境、微小化石体腔提供的反应环境和较慢的埋藏速率等都存在密不可分的关系。由于寒武纪以后的更多研究聚焦于宏观化石组合,因此有关小壳化石型化石的研究相对稀少。本文在梳理了大量有关小壳化石型化石研究的基础上,首次对小壳化石型化石组合的属种分布、地理分布及其保存等方面的特征和规律进行研究,新增了国内此类化石的保存记录,为磷酸盐化这一特别的化石埋藏窗口提供一些新的线索。
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