[科普中國]-生物遺跡構(gòu)造

簡介

指由生物活動而產(chǎn)生形成于沉積物表面或內(nèi)部并具有一定形態(tài)的各種痕跡。包括生物生存期間的運(yùn)動、居住、覓食和攝食等行為遺留下的痕跡。因而，又稱痕跡化石或遺跡化石。從某種意義上講，痕跡化石是生物行為習(xí)性適應(yīng)環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)。由于它們能夠反映當(dāng)時(shí)的生活環(huán)境，分布范圍比較狹窄，特別處在硬體化石極為稀少的地層中。它們分布普遍且保存良好，有助于古生態(tài)研究和巖相分析。故20世紀(jì)50年代以來，這一新興學(xué)科的研究得到了迅速發(fā)展。1

生物遺跡構(gòu)造都是原地形成并隨沉積物固結(jié)成巖而保存下來，不會再被搬運(yùn)轉(zhuǎn)移，所以生物遺跡構(gòu)造是判別沉積環(huán)境的良好標(biāo)志。即在巖石中保存著生物遺體或遺跡化石的構(gòu)造。前者主要為各種硬物質(zhì)，如骨骼、貝殼、甲殼、木質(zhì)，偶有其它物質(zhì)化石；后者如蟲孔（在沉積物尚未固結(jié)時(shí)動物鉆孔形成）、足跡等。2

分類痕跡化石的形態(tài)主要受動物習(xí)性的控制。它的基本分類是塞拉克(Seilacher, 1964)提出的，他根據(jù)習(xí)性特征把痕跡化石劃分為五個(gè)主要組合:

①停息痕跡(Resting Trace)，游動生物生活在淺水環(huán)境中停息時(shí)的形態(tài)或側(cè)面的一部分形態(tài)，其凹狀形跡有明顯的傾斜方向性，為逆水流的方向;

②爬行痕跡(Crawling Trace)，底棲生物生活在淺水環(huán)境中，在沉積物表面上移動時(shí)，形成了呈連續(xù)性線形跡或斷續(xù)性點(diǎn)形跡;

③覓食痕跡(BrowsingTrace)，底棲生物生活在淺海環(huán)境中，為了攝食而在沉積物中挖掘的通道，呈放射性排列;

④攝食構(gòu)造(Feeding Structure)，底棲生物生活在較深水環(huán)境中，為了攝食在沉積物表面上有規(guī)律地食泥痕跡，呈卷曲形、蛇曲形排列;

⑤穴居構(gòu)造(Burrows Structure)，底棲生物生活在泛濫平原與濱海地帶環(huán)境中，為保護(hù)生存免遭水流與波浪沖擊，和食懸浮游生物生活的一種長期永久性通道潛穴，呈直管形、分岔形、U字形。1

影響因素在不同沉積環(huán)境中，由于環(huán)境因素的差異，底棲動物為了適應(yīng)環(huán)境，也具有不同的生態(tài)特點(diǎn)。在濱海地區(qū)，影響環(huán)境的因素變化大(溫度、鹽度變化大，潮汐和波浪作用大)，生活在這里的絕大多數(shù)底棲動物，不是挖掘很深的近垂直的潛穴，就是在巖底或巖岸上鉆孔;在淺海地區(qū)，影響環(huán)境的因素變化小，底埋底棲動物的潛穴較淺，多傾斜或水平;在半深海地區(qū)，由于環(huán)境安定，底棲動物不再需要簡單的潛穴或鉆孔來保護(hù)，而是需要系統(tǒng)地尋找食物，因而留下各種彎曲、網(wǎng)狀、樹枝狀或螺旋狀的覓食和攝食痕跡及復(fù)雜的潛穴系統(tǒng)。1

痕跡相劃分賽拉赫(Senacher)、赫克爾(Hekel)等人先后根據(jù)不同環(huán)境中的遺跡，劃分出下述各種遺跡相。

1、斯戈陽跡相：

①非海相砂頁巖(紅層);

②低能的極淺水、淡水水上和水下(湖泊、河流濱岸帶);

③進(jìn)食潛穴和居住、爬行、足跡、拖跡。

2、蛀木蟲跡相

①海洋環(huán)境以木質(zhì)底層為特征，鉆孔遺跡組合;

②泥炭沼澤。

3、鉆孔跡相

①鉆孔遺跡為特征分異度低;

②硬底底質(zhì)，石內(nèi)居住跡，間斷面或不整合面豐度高。

4、舌菌跡相

①以居住跡為主，垂直柱狀、U形和枝狀潛穴;

②固結(jié)但非石化的濱海和潮下帶，能量中等到高

5、針管跡相

①居住潛穴為主，較長的垂直或高角度的柱狀穴、U形穴和枝狀穴，球粒襯壁和蹼形構(gòu)造;

②底層為砂，中高能量，物理改造作用強(qiáng);

③海灘、沙壩等。

6、克魯茲相

①較為廣泛的群落，豐度和分異度都高，所有生態(tài)類型以表面和水平遺跡;

②陸棚、河口灣和湖。

7、動藻跡或螺旋潛相

①復(fù)雜的進(jìn)食構(gòu)造，精美的席狀、帶狀、平面到緩傾斜的蹼狀構(gòu)造，分異度低，豐度高;

②富有機(jī)質(zhì)的泥、灰泥或泥質(zhì)砂，靜水缺氧。

8、類沙蠶跡相

①水平、復(fù)雜的覓食跡和圖案狀耕作跡為特征;

②深水及深海濁流。1

應(yīng)用生物遺跡構(gòu)造是判斷沉積環(huán)境的良好標(biāo)志：

1、緩慢沉積時(shí)，生物有足夠的時(shí)間挖掘沉積物，巖層被強(qiáng)烈擾動，原始紋層被破壞，保存有完好的覓食跡和鉆孔；

2、快速沉積時(shí)，動物群及其攪動的密度減少，巖層中紋層較好，具有逃逸構(gòu)造及U形管穴；

3、既沒有底棲生物化石又沒有痕跡化石時(shí)，才可以認(rèn)為當(dāng)時(shí)水底底層為缺氧環(huán)境。2