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晚三叠世晚期鄂尔多斯湖盆中的鱼究竟有多大?

在鄂尔多斯盆地三叠系延长组湖相油页岩中经常可以找到鱼粪化石。经查,早在1951年石油地质学家李德生、马继祥在进行石油地质调查时,就在鄂尔多斯盆地三叠系延长组采到过鱼粪化石。

古动物们的活动遗迹较难以保存下来,尤其是排泄的粪便等形成的化石在自然界中则更为罕见。在大至恐龙、小至蠕虫、虾蟹的粪粒中, 尤以鱼粪化石受保存条件的限制而显得更为珍贵。

在我国, 粪化石、尤其是鱼类化石研究的相关的报导很少,据王大锐、韩兆宽的报道,目前可查到的仅有四处:①最早的一枚鱼粪化石是著名地质学家尹赞勋在贵州桐梓青杠哨中侏罗统沙溪庙组地层中找到的,定名为桐梓鱼粪石;②1942年,尹赞勋先生在整理当时的中央地质调查所古生物研究室的积存标本时,又发现一枚时代与产地都不明的鱼粪化石,于1945年将其定名为尹氏鱼粪石;③1951年,李德生、马继祥在进行石油地质调查时,在陕西富县葫芦河侏罗系和彬县水北沟三叠系延长组中共采到 11枚鱼粪化石, 由刘宪亭于1953年进行了报导, 定名为富县鱼粪石;④1982年, 边兆祥、游天星、王正新在云南禄丰考查腊玛古猿化石产地时, 在禄丰城东的东山上三叠统发现了两枚鱼粪化石, 定名为禄丰鱼粪石。

柔软的动物粪便经过漫长的地质时期, 变成了石头, 绝大多数已是面目全非了。偶尔发现的保存良好的鱼粪化石的外部形态及其螺旋纹可以反映出排泄者排泄器官的内部构造。软骨鱼和软骨硬鳞鱼类中的鲨鱼、银鲛、鲟鱼等肠子内部生有便于吸收营养的螺旋瓣,结构特殊, 消化后剩余的残渣通过肠道形成带有旋纹的粪便。粪的外形与肠道的螺旋瓣多寡有关, 所以, 鱼粪化石表面的螺旋瓣的形状与多少往往可以做为分类的重要标志之一。比如鲨鱼的肠子中螺旋瓣较为密集, 肺鱼次之, 硬鳞鱼螺旋瓣各旋圈间距较大, 而硬骨鱼的肠子内则没有这种螺旋构造。

鱼粪化石得以保存下来的条件是十分苛刻的。首先, 鱼生活的水域应该是比较平稳的。其次粪便应不能排泄在浅滩或较深的水中, 水温不是太高, 以及水体的酸碱度适中等等, 否则排泄物会被分解。尽管如此,令人感到惊喜的是,在鄂尔多斯盆地延长组长7及长8湖相地层中,鱼粪化石则非常丰富。我们先后在陕北延川、黄陵、宜君、宜川、彬县,尤其是铜川地区霸王庄延长组长7油页岩中发现数十枚大小不等、形态各异的鱼粪化石。据边兆祥等的资料,延长组的鱼粪化石最长可达56mm,最多的可具六个螺旋。从对部分鱼粪化石的岩石薄片研究,鱼粪化石内可见大量未经消化的鱼骨及胶磷质等,它们肯定是一些异常凶猛的肉食性大型鱼类,这些鱼粪化石之所以可以被完好的保存下来,也可能与粪化石中残留的这些未消化完的鱼骨有关。

看到如此大的鱼粪化石,人们不禁很想知道晚三叠世古湖泊中的鱼究竟有多大呢?在陕西横山县庙沟一带延长组长1段灰绿色细砂岩底部发现大量保存完好的游泳迹,据中国地质大学卢宗盛等报道,游泳迹由一组独特的具有一定波长和运动方向、近水平分布的波线组成,具有Undichna(An-derson, 1976)属的典型特征。卢宗盛等人通过对游泳迹的研究,推算出晚三叠世晚期延长期古代湖泊中的鱼体长度一般为32~96cm(参见文后参考文章)。此外,1998年在中国北方侏罗系野外统层期间,课题组在参观米脂县李自成博物馆时,在博物馆内看到一块保存于泥质粉砂岩中含有30多条鱼化石的大标本,据刘冠邦、申长明2006年报道,30多条鱼为同一种鱼,属于比较原始的晚三叠世进步古鳕类。大部分个体长约30cm左右,最长的可达35cm,体高6~6.5cm。头较长而低,长6~6.5cm,高4~5cm。

晚三叠世晚期古湖泊中鱼体普遍较大,可能与古环境有关,晚三叠世本区属稳定的大型内陆湖盆—鄂尔多斯盆地,当时气候温暖湿润,稳定的环境和丰富的食物为鱼类生存发展提供了有利条件。

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1延长组鱼粪石在地层中的产出特征(红色箭头所指处)

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2剖面中透镜状的凹坑(箭头所指)是鱼粪石脱落后留下来的

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3延长组硅化的鱼粪石

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4硅化鱼粪石横切面照片

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5保存较差的鱼粪石标本

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6砂岩中保存较好的鱼鳞化石碎片(单偏光)

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7砂岩中保存较好的鱼鳞化石碎片(单偏光)

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8砂岩中保存较好的鱼鳞化石碎片(单偏光)

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9鱼粪石切片,照片左侧边部为泥页岩,照片右侧为具圈层状构造的鱼粪石化石横切面,可见大约5层螺旋层(单偏光)

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10鱼粪石全貌特征,鱼粪石横切面呈椭圆状,由胶磷质为主组成,具发育的垂直圈层状收缩缝(单偏光)

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11鱼粪石由磷酸盐为主组成,其中含大量未消化完全的鱼骨化石碎片及食物残渣(单偏光)

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12正交偏光间可见圈层内充填方解石及重晶石(正交偏光)

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13鱼粪石中尚未完全消化的鱼骨碎片(单偏光)

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14硅化鱼粪石中残留的鱼骨碎片(正交偏光)

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15鱼粪石中尚未完全消化的鱼骨碎片(单偏光)

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16鱼粪石中尚未完全消化的鱼骨碎片(单偏光)

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17横山县大理河剖面延长组长1地层中的游泳迹

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18横山县大理河剖面延长组长1地层中的游泳迹

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19发现于六盘山盆地晚三叠世窑山组地层中的古背鳕化石

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20苏德造在1999年报道中产自子长县延长组长1地层中三叠鳕鱼化石的复原图

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21刘冠邦,申长明2006年报道中产自陕北米脂延长组长1的鳕鱼化石,长约30cm

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221998年在陕北米脂博物馆内展出的鱼化石标本照片

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