首次描述并研究了在湖南张家界四都坪乡四都坪剖面埃迪卡拉系陡山沱组下部硅质条带和结核中发现的保存精美的微体化石.化石组合包括大型具刺疑源类Cavaspina acuminata,Cavaspina basiconica,Gyalosphaeridium sp.,Mengeosphaera latibasis,Tanarium varium,Tanarium sp.和Urasphaera fungiformis;球状化石Megasphaera inornata;球状、丝状蓝藻化石 Archaeoph ycus yunnanensis,Pol ytrichoides sp.,Salome hubeiensis,Siphonophycus robustum,S.typicum,S.kestron,和S.solidum以及多细胞藻类Wengania minuta.该微体化石组合与湖北峡东地区陡山沱组三段硅质结核中以大型具刺疑源类Tanarium为特征的组合面貌基本一致.这些微体化石的发现,进一步完善了我国埃迪卡拉系(震旦系)陡山沱组的生物地层序列,也为华南扬子地区陡山沱组的地层对比提供了新的古生物证据.

埃迪卡拉纪(震旦纪)是早期多细胞生物起源与辐射的重要地质时期,磷酸盐化保存的微体化石则是研究该时期生命演化的重要窗口.目前对我国扬子地台埃迪卡拉系陡山沱组磷酸盐化微体化石的研究主要集中于贵州瓮安等地,其他地区的研究偏少.本次研究报道了保存于湖北保康白竹磷矿埃迪卡拉系陡山沱组磷块岩的微体化石.这些微体化石以三维磷酸盐化形式保存,种类丰富,共计14属21种,包括大型带刺疑源类Asteroca psoides sp.,Dicros pinas phaera sp.,Knollisphaeridium sp.,Mengeosphaera chadianensis,Tanarium conoideum,T.digitiforme,T.pilosiusculum,Tianzhushania sp.;球状化石Megasphaera inornata;球状蓝藻Archaeophycus yunnanensis,丝状蓝藻Cyanonema majus,Obruchevella minor,Salome sp.,Si phonoph ycus septatum,S.robustum,S.typicum,S.kestron;以及多细胞藻类Gremi ph yca corymbiata,Thalloph yca ramosa,Wengania exquisita,W.globosa.这些微体化石的发现,进一步丰富了白竹磷矿陡山沱组的化石组合,为华南扬子地台陡山沱组的生物地层对比提供了新的材料.

华南埃迪卡拉系陡山沱组燧石结核中保存丰富的疑源类化石,对它们的研究一直以岩石切片为手段,这在很大程度上影响到对其三维形态的恢复、系统分类的讨论,以及不同埋藏相下化石组成的对比.本研究尝试用氢氟酸浸解燧石结核来获取立体保存的疑源类标本.本实验使用4％(体积分数)的稀氢氟酸配合20目和400目尼龙筛网,以每2-3小时一次的频率收集酸浸解残余,从来自宜昌地区晓峰河和五指山剖面的陡山沱组二段燧石结核中获得了一些硅质标本,包括立体保存的球状疑源类和疑似化石的片状标本.其中,球状疑源类保存了膜壳塑性变形、膜壳外板片状装饰、内部小球体等结构特征,与从燧石结核岩石薄片中获得的标本和从磷块岩中酸浸解获得的立体磷酸盐化标本完全可以对比;它们的保存状态显示多数标本为疑源类的硅质铸模.本研究表明,作为岩石薄片法的重要补充,氢氟酸浸解法在分离和研究埃迪卡拉系燧石中保存的硅化疑源类上有较大潜力.

华南埃迪卡拉系陡山沱组中的燧石条带保存了大量精美的微体化石,其成因还并不清楚.本文通过运用激光拉曼光谱仪、透射光显微镜对湖南张家界上斜坡相区田坪剖面陡山沱组下部泥质白云岩中燧石条带和其中保存的微体化石及赋存基质矿物进行分析,结果表明微体化石由残留的有机碳质构成并保存了精细的形态特征,均呈较弱的结构序列或组织特征,具有中等偏弱的成熟度.微体化石经历了中等级别的热改造,程度稍高于三峡地区标本,可能反映了更深的化石埋藏深度.赋存微体化石的硅质基质的矿物相识别为CT型蛋白石(opal-CT)与石英共存的过渡阶段和隐晶质石英,记录了自CT型蛋白石向石英的硅质相转变序列.孔隙水中的硅质以蛋白石的形式优先沉淀于微生物体周围,蛋白石随着时间而逐渐减少,并转变成为更稳定的隐晶质石英.本次研究中薄层燧石条带的成因类似于三峡地区陡山沱组燧石结核成因,形成于沉积物的微生物硫酸盐还原带.由微环境中的硫酸盐还原作用与黄铁矿的沉淀而引起局部pH值降低,导致方解石溶解与硅质沉淀,从而促使微体化石以有机质的形式特异保存于陡山沱组燧石条带中.