作为中亚造山带的重要组成部分，蒙古国具有复杂的大地构造史。蒙古国西部的湖区构造带（Lake Zone）与东部的数个小型地体不同，在寒武纪早期其沉积了一套以火山岩为主的岛弧相沉积。
由于湖区构造带位于蒙古国中部和中国西北部的一系列小构造单元之间，研究湖区的生物面貌对了解寒武纪古亚洲洋的演化及古地理分区具有重要意义。但湖区地处偏僻的无人区，除前苏联地质工作者上世纪进行了少量初步的寒武纪地层古生物基础调查外，此后这一地区未见有进一步的相关工作。2019年7-8月，在中国科学院南京地质古生物研究所研究员赵方臣和南京大学地球科学与工程学院副教授杨爱华的带领下，我国科研工作者在湖区构造带进行了大量的野外工作，采集了丰富的化石标本。
近日，南京古生物所博士研究生孙智新在杨爱华及赵方臣等指导下，与莫斯科大学教授Andrey Zhuravlev合作，在此前野外采集的标本中识别出一个新的寒武纪早期三叶虫组合，并开展了详细的系统古生物学工作。这一组合多样性丰富，为了解湖区寒武纪早期生物面貌及生物古地理提供了新信息。相关研究成果发表于国际学术期刊《古生物学杂志》（Journal of Paleontology）上。
新三叶虫组合发现于蒙古国西部城市科布多附近Seer剖面，标本集中产出于古杯礁之上的碎屑岩中，位于寒武系Burgasutay组的最顶部。该组合的时代相当于寒武纪第二世第四期的最晚期，是湖区构造带最年轻的寒武纪化石组合，同时也是蒙古最年轻的寒武纪化石组合之一。
研究人员在新组合中共识别出三叶虫9科13属，包括一新种：Catinouyia heyunensis sp. nov.，代表了蒙古国多样性最高的寒武纪三叶虫组合。以Kootenia为代表的叉尾虫类（dorypygids）是这一组合中多样性最高且丰度最大的类群。湖区组合的面貌与阿尔泰-萨彦（Altay-Sayan）构造带及西伯利亚的同期台地相三叶虫组合非常相似，并包含Chondragraulos、Proerbia等典型西伯利亚分子，显示了它们之间的生物地理亲缘关系。
值得注意的是，湖区组合中新发现的Catinouyia属于井上虫类（inouyiids），这类三叶虫过去仅发现于东冈瓦纳的华北、华南和印度北部，说明湖区在这时期也部分受到了东冈瓦纳的影响。因此，该研究也为恢复寒武纪时期古亚洲洋中亚各块体的古地理位置提供了古生物学依据。
本研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。
论文相关信息：Sun, Z., Yang, A., Zhao, F., Zhuravlev, A., Pan, B., Hu, C., Feng, Q., Chen, X., Zhu, M. (2023). New trilobite assemblage from the lower Cambrian (upper Stage 4) of the Lake Zone, western Mongolia. Journal of Paleontology, 1-14. https://doi.org/10.1017/jpa.2023.23.
图1. 新三叶虫组合产地的位置及地质背景。1-2 湖区构造带及Seer剖面的位置; 3 三叶虫产出层位野外照片; 4 蒙古寒武纪地层及三叶虫组合的对比, 湖区新组合用红色标注.
图2. 湖区新三叶虫组合中丰度最大的类型Kootenia spp.
图3. 湖区新三叶虫组合中的代表性属：1-3 Pagetides; 4 Eoptychoparia; 5 Amecephalus; 6 Chondragraulos; 7 Catinouyia.
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