（神秘的古地地球uux.cn）據(jù)中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所：近日，中科院古脊椎所碩士研究生山顯任、理學(xué)張淑榮在蓋志琨和趙文金研究員的報(bào)國(guó)指導(dǎo)下在核心期刊《古地理學(xué)報(bào)》發(fā)表了湖北武漢志留系和廣西南寧泥盆系盔甲魚(yú)類化石的新發(fā)現(xiàn)，并綜合討論了我國(guó)志留紀(jì)和泥盆紀(jì)早期盔甲魚(yú)類的志留古地理分布，再次從古魚(yú)類化石的古地角度印證了大約4.38億年前的志留紀(jì)早期以我國(guó)長(zhǎng)江流域?yàn)橹鞯膹V大地區(qū)曾是一片廣闊的淺海，即揚(yáng)子海；而今天的理學(xué)云貴高原和廣西地區(qū)在大約4.10億年前的泥盆紀(jì)早期曾經(jīng)是一片半封閉的陸表海灣，即華南海。報(bào)國(guó)兩篇論文分別題為“湖北武漢地區(qū)志留系下紅層的志留古魚(yú)類化石及其生物古地理意義”和“廣西南寧下泥盆統(tǒng)華南魚(yú)類化石新發(fā)現(xiàn)及其地層和古地理意義”，發(fā)表在《古地理學(xué)報(bào)》生物古地理學(xué)專輯。古地 

圖1 丘比特華南魚(yú)（右）和梁氏亞洲魚(yú)（左）生態(tài)復(fù)原圖（史愛(ài)娟繪） 
我國(guó)華南志留-泥盆紀(jì)盔甲魚(yú)類新發(fā)現(xiàn) 
武漢地區(qū)的理學(xué)志留系雖廣泛發(fā)育，但出露的報(bào)國(guó)地點(diǎn)比較零散、各地點(diǎn)的志留地層大多不完整，致使各地點(diǎn)間志留系的古地準(zhǔn)確對(duì)比難以實(shí)現(xiàn)、爭(zhēng)議不斷。理學(xué)另由于缺少志留紀(jì)的報(bào)國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化石及放射性同位素年齡的數(shù)據(jù)，武漢地區(qū)的志留系特別是含魚(yú)地層的時(shí)代歸屬迄今仍未確定、存有異議。近年筆者在武漢周邊志留系出露地區(qū)開(kāi)展了大量野外考察與化石發(fā)掘，在古姆山地區(qū)淺海紅層之中采集到豐富的魚(yú)類化石，包括盔甲魚(yú)類鍋?lái)斏綕h陽(yáng)魚(yú)（Hanyangaspis guodingshanensis）、意外洪山魚(yú)（Hongshanaspis inexpectatus）、后棘江夏魚(yú)（Jiangxialepis retrospina）及軟骨魚(yú)類中華棘魚(yú)（Sinacanthus）、新中華棘魚(yú)（Neosinacanthus）。這些新發(fā)現(xiàn)的古魚(yú)均為張家界脊椎動(dòng)物群溫塘魚(yú)類化石組合中的成員，從而確證志留系下紅層在鄂東南地區(qū)廣泛存在。根據(jù)魚(yú)群面貌和地層層序，武漢地區(qū)的志留系下紅層可以與皖、蘇地區(qū)的侯家塘組、浙西北地區(qū)的唐家塢組、贛西北地區(qū)的清水組、湘西北地區(qū)的溶溪組以及新疆塔里木地區(qū)的塔塔埃爾塔格組進(jìn)行很好對(duì)比，其時(shí)代為志留紀(jì)蘭多維列世特列奇期早期。 

圖2 湖北武漢志留系下紅層中的魚(yú)類化石（蓋志琨攝） 
研究團(tuán)隊(duì)在廣西南寧泥盆系那高嶺組新發(fā)現(xiàn)的魚(yú)類化石包括無(wú)頜類的盔甲魚(yú)類、盾皮類的胴甲類、節(jié)甲類、瓣甲類以及肉鰭魚(yú)類。本研究報(bào)道了其中的盔甲魚(yú)類華南魚(yú)科兩新種——丘比特華南魚(yú)（Huananaspis cupido）和梁氏亞洲魚(yú)（Asiaspis liangi）。丘比特華南魚(yú)是華南魚(yú)屬一新種，其頭甲前部發(fā)育一心形中背孔，中背孔前方頭甲向前延伸形成細(xì)長(zhǎng)的棒狀吻突，兩個(gè)獨(dú)特特征的形態(tài)組合形似愛(ài)神丘比特之箭，將其種名命名為丘比特。此外，該種以頭甲個(gè)體較小、不發(fā)育中背棘、兩角末端超出頭甲后緣等特征與屬型種武定華南魚(yú)明顯區(qū)分。梁氏亞洲魚(yú)則屬于亞洲魚(yú)屬一新種，以頭甲長(zhǎng)大于寬、角向頭甲側(cè)后方延伸、角后緣發(fā)育鋸齒、中背孔呈縱長(zhǎng)橢圓形等特征區(qū)別于屬型種寬展亞洲魚(yú)。 

圖3 丘比特華南魚(yú)（左）和梁氏亞洲魚(yú)（右）化石照片及其復(fù)原圖（蓋志琨攝、許勇繪）
盔甲魚(yú)類分布見(jiàn)證華南板塊海陸變遷 
我國(guó)盔甲魚(yú)類的分布在古地理構(gòu)造上主要屬于由揚(yáng)子板塊和華夏板塊碰撞形成的華南板塊，造成這次碰撞的則是著名的廣西運(yùn)動(dòng)。廣西運(yùn)動(dòng)是我國(guó)著名地質(zhì)學(xué)家丁文江先生于1929年提出的，是全球加里東期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在華南的具體體現(xiàn)，從距今約4.5億年的晚奧陶世開(kāi)始，歷時(shí)約六千萬(wàn)年，至志留紀(jì)晚期達(dá)到高潮，呈現(xiàn)為一個(gè)由南向北、由西向東的華南臺(tái)地階梯式差異構(gòu)造抬升。受廣西運(yùn)動(dòng)的影響，志留紀(jì)華南臺(tái)地有3次不同規(guī)模的抬升，分別為宜昌上升、桐梓上升以及揚(yáng)子上升，其中前兩次上升均屬于短暫、局部的抬升，而揚(yáng)子上升則是華南揚(yáng)子區(qū)古生代地質(zhì)發(fā)展史上時(shí)間最長(zhǎng)、規(guī)模最大、升降最強(qiáng)烈的一次地殼整體上升過(guò)程（間斷長(zhǎng)達(dá)40~150個(gè)百萬(wàn)年）。揚(yáng)子上升則是由我國(guó)著名地層古生物學(xué)家戎嘉余院士于1990年正式提出，正是由于受到揚(yáng)子上升的強(qiáng)烈影響，華南古地理、沉積和巖相格局均發(fā)生了明顯的改變, 最終改變了整個(gè)華南板塊的海陸分布格局。 
志留紀(jì)早期，以我國(guó)長(zhǎng)江流域?yàn)橹鞯膹V大地區(qū)曾是一片廣闊的海洋——揚(yáng)子海，該海域又被進(jìn)一步分為上、下?lián)P子海，兩者之間存在一狹長(zhǎng)的淺海區(qū)。研究顯示，盔甲魚(yú)類主要生活在揚(yáng)子海邊緣的淺海海域，總體上沿華夏古陸和滇黔古陸邊緣擴(kuò)散和遷移。其中，贛西北地區(qū)的盔甲魚(yú)類多樣性最高，包括大庸魚(yú)科、修水魚(yú)科、漢陽(yáng)魚(yú)科、曙魚(yú)科和古木魚(yú)科，涵蓋了同時(shí)期其他地區(qū)盔甲魚(yú)類所有的科級(jí)階元類群，表明贛西北地區(qū)可能是盔甲魚(yú)類早期輻射演化中心，之后迅速向上揚(yáng)子、下?lián)P子及鄂東南等地區(qū)遷移擴(kuò)散。現(xiàn)今相距較近的贛西北和鄂東南在志留紀(jì)早期同處上、下?lián)P子海的過(guò)渡區(qū)域，兩地志留系下紅層均以細(xì)碎屑巖為主，并常見(jiàn)波痕、遺跡化石和豐富的以底棲為主的魚(yú)類化石，屬于濱岸潮坪相或?yàn)I海三角洲相的沉積產(chǎn)物，指示兩地之間的區(qū)域可能處于海底坡度極緩的近岸淺水區(qū)，這一古地理背景為盔甲魚(yú)類在湖北武漢和江西武寧兩地之間的擴(kuò)散與交流提供了便利條件和可能。 

圖4 華南板塊志留紀(jì)蘭多維列世古地理圖及盔甲魚(yú)類的分布（圖A 修改自Zhao and Zhu 2010, B 修改自賈進(jìn)華 等, 2006，C修改自陳旭、戎嘉余, 1996; 戎嘉余等, 2012;）

圖5 華南板塊早泥盆世布拉格期古地理圖及盔甲魚(yú)類的分布 
a—四川江油關(guān)山坡組; b—云南昭通坡松沖組; c—云南曲靖徐家沖組; d—云南文山坡松沖組; e—越南河江 Khao Loc 組; f—越南安明 Si Ka 和 Bac Bun 組; g—廣西崇左蓮花山組和那高嶺組; h—廣西南寧蓮花山組和那高嶺組; i—廣西梧州蒼梧組; j—云南武定坡松沖組。（修改自Xue et al, 2018）
廣西運(yùn)動(dòng)造成的揚(yáng)子上升使得華南板塊淺海環(huán)境逐漸消失，揚(yáng)子海曾先后兩次抬升為揚(yáng)子古陸，這導(dǎo)致了早期盔甲魚(yú)類生物多樣性驟減，主要表現(xiàn)為我國(guó)志留紀(jì)中晚期，僅有零星的盔甲魚(yú)類化石記錄。直到早泥盆世洛赫考夫期（大約4.2億年前），華南板塊才再次接受海侵，海水從華南板塊的西南方向向廣西中部和西部侵入。到了布拉格期（大約4.1億年前），海水覆蓋了華南板塊南緣的大部分地區(qū)，因此廣泛發(fā)育了一套近岸的富含化石的硅質(zhì)碎屑巖和石灰?guī)r沉積，在今天的云貴高原和廣西地區(qū)形成一個(gè)陸表海灣，即華南海，盔甲魚(yú)類才再次迎來(lái)演化的春天，開(kāi)始第二輪的適應(yīng)輻射。 
早泥盆世布拉格期，華南板塊的古魚(yú)類、早期維管植物和無(wú)脊椎腕足動(dòng)物群表現(xiàn)出高度相似的分布模式和地方性色彩，跟世界其他地方的動(dòng)物群面貌明顯不同。澳大利亞著名古魚(yú)類學(xué)者加文·楊（Gavin Young）將早泥盆世華南板塊的古魚(yú)類（尤其是盔甲魚(yú)類和云南魚(yú)類）作為一個(gè)獨(dú)立的動(dòng)物區(qū)系，并命名為“盔甲魚(yú)—云南魚(yú)”動(dòng)物區(qū)系。巖相古地理資料指示華南海可能是一個(gè)半封閉的陸表海灣，并有一個(gè)間歇性向南的開(kāi)口，因此，古魚(yú)類在華南板塊上的地域性分布，除了地理隔離因素外，還可以解釋為華南海的封閉海效應(yīng)，盔甲魚(yú)類在這個(gè)封閉的環(huán)境中獨(dú)立演化，表現(xiàn)出很高的多樣性和很強(qiáng)的土著性。丘比特華南魚(yú)在廣西南寧地區(qū)的新發(fā)現(xiàn)將華南魚(yú)屬的分布從云南武定（華南海西緣）擴(kuò)大至廣西南寧（華南海東緣），它們的發(fā)現(xiàn)為兩地的生物地層對(duì)比，提供了古魚(yú)類證據(jù)，同時(shí)也表明盔甲魚(yú)類主要沿著在華南海邊緣遷徙擴(kuò)散，為支持華南板塊早泥盆世古魚(yú)類作為一個(gè)獨(dú)立的動(dòng)物區(qū)系提供了進(jìn)一步的化石證據(jù)。同時(shí)，廣西南寧那高嶺組底部的盔甲魚(yú)類物種多樣性最高，幾乎涵蓋了與其它地區(qū)對(duì)應(yīng)的所有屬種，說(shuō)明廣西南寧地區(qū)可能是泥盆紀(jì)早期盔甲魚(yú)類輻射和擴(kuò)散中心。   
兩篇論文的第一作者分別為中科院古脊椎所碩士研究生山顯任和張淑榮，導(dǎo)師分別為趙文金和李小強(qiáng)研究員，山顯任和張淑榮分別參加了古脊椎所2018年和2020年大學(xué)生“科創(chuàng)計(jì)劃”，指導(dǎo)老師為蓋志琨研究員。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。感謝中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (武漢) 縱瑞文、北京大學(xué)薛進(jìn)莊、河南理工大學(xué)張立軍等老師對(duì)文稿的完成提出了大量的建設(shè)性意見(jiàn)；近十年來(lái)參加野外工作的有林翔鴻、趙日東、孫智新、黃仁杰、孫百川、孟馨媛、姜文瑜、憨化蜜、張寧、張淑榮、姜杭云、陳文慧、辛雨凌、韓婉璐、王紫、昝朝耀、李旭彤、張雨萌等, 廣西南寧梁江、曾廣春先生贈(zèng)送部分盔甲魚(yú)類標(biāo)本，中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (武漢) 劉一龍?zhí)峁┎糠只瘓D片，高麗芳制作華南魚(yú)類模型，史愛(ài)娟、許勇繪者盔甲魚(yú)類復(fù)原圖，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。 （原標(biāo)題：我國(guó)志留-泥盆紀(jì)盔甲魚(yú)類生物地層和古地理研究新進(jìn)展）
論文鏈接： 
http://journal09.magtechjournal.com/gdlxb/article/2023/1671-1505-25-2-327.html 
http://journal09.magtechjournal.com/gdlxb/article/2023/1671-1505-25-2-341.html