奥陶纪盐岩中的两虫粪粒化石

1. 奥陶纪盐岩中的两虫粪粒化石

奥陶纪盐岩中的两虫粪粒化石是在对第四纪和中新生代蒸发岩中两虫粪粒化石研究的基础上进行的。该项研究，不论在蒸发岩成因学方面，还是在古地理、古环境研究中，抑或是在嗜盐生物演化研究方面，都具有重要意义。
一、两虫粪粒化石的鉴定依据
确定两虫粪粒化石的依据，主要有两点：其一，依据与现代卤虫和卤蝇幼虫的粪粒形态、大小的对比；其二，根据与现代两虫粪粒结构、矿物组成之对比。以上两点请参见第六章。
二、粪粒化石的形态和大小
1.卤虫粪粒化石的形态和大小
卤虫粪粒化石的形态多样，或单个出现，或数个粪粒组成集合体产出，或众多的粪粒构成了网状。常见的单个粪粒形态有：两端尖细的枣核状（图版9-19），一端尖细另一端浑圆的薯状（图版9-20），一端浑圆变细、一端平截的箭状，一端粗大渐变细长终则为丝状（图版9-21），两端平直略显弧状。此外，尚有不规则状等。多个粪粒化石组成的形态有：链条状（图版9-19），赋存于石盐颗粒间呈折线状、甚或联成网状（图版9-22），两个链条组成U字形。在粪粒集合体中，尤以链条状或串珠状者最为常见。组成链条状或串珠状的每节粪粒都呈两端尖细枣核状，尖细部分实为丝状有机质，每节粪粒首尾端以丝状物相连即构成链条状。这种特征与现代盐湖生长的节肢动物——卤虫所排泄的新鲜粪粒是极为相似的，这在本书第六章有更为详细的叙述。
粪粒化石形态常受后期交代作用的影响而发生变化，例如，粪粒受到石盐的交代呈蚕蚀状、港湾状（图版9-23）。这种交代现象在第四纪盐层中较为常见。
盐岩中粪粒大小不一，有时相差很大，这很可能是卤虫成虫与幼虫所为。显微镜下统计表明，盐岩中粪粒大小通常为0.1～1.5mm，粪粒长宽之比为1：2～1：8，一般为1：4。
2.卤蝇幼虫粪粒化石
卤蝇幼虫粪粒化石常见为圆形、椭圆形和哑铃状等。粪粒直径大小为0.02～0.1mm，或更大些，或更小些。
三、粪粒化石的结构
粪粒的内部结构可分为3种类型：①富含有机质和藻类的泥质结构；②具不等粒碎屑结构，这是粪粒的主要结构；③交代蚕蚀结构。粪粒中之硬石膏、碳酸盐矿物和有机质等被石盐所交代。
四、粪粒化石的矿物组成
运用显微镜、X光衍射、红外吸收光谱、扫描电镜等测试方法对粪粒化石研究表明，组成粪粒化石的主要矿物有石盐、硬石膏、白云石、自生石英、方解石、伊利石和绿泥石等。极为有意义的是，有时可见粪粒中有钾石盐存在（图9-24，图9-25）。粪粒中不论矿物颗粒成分是什么，其形态都是卤虫幼虫蜕皮化石和卤虫实体化石；极少量形状弯曲者可能为卤蝇幼虫蜕皮化石；有些还可能是两虫化石中的微细组成。
含钾石盐碎屑和颗粒的粪粒化石发现于马家沟组五段六亚段盐岩中。在粪粒中，钾石盐存在有两种形式，一是与石盐一起构成角砾状碎屑，二是呈半自形、他形粒状构成粪粒的一部分。
粪粒化石水溶后析出的絮状残余物经扫描电镜能谱测定，其化学成分见表9-1。
从表9-1数据来看，粪粒化石在水溶后，残存的成分主要是粘土矿物、碳酸盐矿物、菌藻类，其中，铜、铁含量较高，值得进一步研究。
五、粪粒化石与石盐之关系
粪粒化石与石盐关系密切。粪粒或被包裹于石盐中，或作为石盐颗粒之界线而存在。粪粒多时，常使盐岩呈“云雾状”。镜下多见粪粒穿切石盐之解理。这表明，粪粒出现是在石盐形成之后，或是与石盐同时形成。众多粪粒（含石盐或含钾石盐）的存在有力地说明，在饱和卤水与水体底部盐层达到平衡时，水体中有大量排泄此种粪粒的卤虫和卤蝇幼虫在繁衍生殖。

表9-1 粪粒化石水溶后絮状物能谱测定

粪粒与石盐的关系还表现在粪粒常被石盐交代。这种交代作用发生于成岩作用之后。这是由于囚于盐层中的晶间卤水与粪粒为了保持平衡而引发的作用。这种交代作用之强度在不同层位有所不同。

2. 奥陶系苔虫化石研究状况

奥陶系苔虫系统描述的重要工作包括Ernst ＆ Key（2007）对法国南部Montagne de noire地区上奥陶统苔虫化石所进行的详细采集，他们共描述了苔虫4 目68种；Buttler（1991）所详细描述的英国南威尔士德维得地区晚奥陶世苔虫动物群，共计4 目15种；Brood（1978）所描述的瑞典奥斯特格兰地区上奥陶统苔虫共11属13种；Ross（1964，1967a，1967b，1969，1970）所报道的美国纽约地区中奥陶统尚普兰阶苔虫共计3 目40种。
我国奥陶系有相当丰富的苔虫化石，但研究程度相对较低。杨敬之（1957）对陕西梁山地区下奥陶统苔虫化石进行了描述，共计2属3种，分别为Nicholsonella houi Yang、N.sp.、Trepocryptostomata dichotomata Yang和T.flabelata Yang；杨敬之和陆麟黄（1962）对甘肃中奥陶统苔虫化石进行了描述，共计1属1种Dianulites yumenensis Yang et Loo；刘效良（1980）对东北地区奥陶系苔虫化石进行了描述，共计13属24种；刘效良（1987）对大兴安岭地区奥陶系苔藓动物化石的描述，共计11属17种；郑月娟（1989）对内蒙古-兴安区中上奥陶统苔藓动物化石的描述，共计8属8种；Xia et al.（2007）对峡东地区下奥陶统特里马道克阶苔虫的描述，共计3属6种，分别是Nekhorosheviella nodulifera Xia、N.semispherica Xia、Orbiramus normalis Xia、O.ovalis Xia、O.minus Xia、Prophylloditya prisca Xia；夏凤生等（2008）对安徽滁州下奥陶统弗洛阶苔虫的描述，共计3属3种，包括Dianulites hexaporites（Pander）、Orbiramus grandis Xia et al.和Prophyllodictya putilovensis Lavrentjeva；尹红梅和夏凤生（1986）对新疆若羌地区奥陶系玛列兹肯群下部苔虫化石的描述，共计 1属 2种，分别为 Batostoma jinhongshanense Ying et Xia 和B.altunshanese Ying et Xia；范健才和胡兆珣（1990）描述了塔里木盆地东北缘库鲁克塔格地区上奥陶统苔虫化石，共计6属9种（包括4个未定种）：Diplotrypa catenulate Coryell、Homotrypa subramose Ulrich、H.sp.、Batostoma jamesi（Nicholson）、B.jinhongshanense Ying et Xia、B.sp.、Heterotrypa frondosa（d'Orbigny）、Atactoporella sp.、Stictopora sp.；杨海军等（2009）报道塔中地区上奥陶统苔虫化石共有10属。