生物地層學單元(biostratigraphic units) 或「生物帶」是生物地層學中根據其特徵化石分類單元定義的地質地層段,而非由周圍岩石的岩性定義的岩石地層單元

生物帶類型,每個矩形代表沉積岩體,每條線代表不同的分類單元,箭頭表示第一次或最後一次出現的分類單元。

一個生物地層單位由它所含的帶化石來定義,這些分類單元可能是單個分類單元或分類單元組合(如分類單元相對富集),或者與化石分佈相關的變化特徵。根據所選診斷標準或化石群,同一地層可能被劃分為不同的帶,因此,在同一層段中可能有數層,有時重疊的生物地層單元。與岩石地層單位一樣,生物帶也必須指定一個作為層型類型剖面,這些層型是根據特定生物帶中所發現的典型分類單元(或分類單元)所命名[1]

兩個不同生物地層單元間的邊界稱為「生物面」,生物帶可進一步細分為「次生物帶」,而個生物帶也可組合成一個「超生物帶」,其中組合生物帶中通常具有相關的特徵。一系列連續的生物帶被稱為「生物分帶」,由生物地層帶表示的時間長度稱為生物年代[2][3]

歷史

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阿爾伯特·奧佩爾英語Albert Oppel

生物帶的概念最早是由19世紀古生物學家阿爾伯特·奧佩爾英語Albert Oppel」(Albert Oppel)提出,他通過在其中發現的化石動物物種—他稱之為「帶化石」來描述岩層的特徵。奧佩爾的生物分帶主要依據在整個歐洲都有發現的侏羅紀菊石,他將這一時期劃分為33個帶(現在為60個)。阿爾西德·道比尼則在《古生物地層學緒論》中進一步充實了這一概念,並進行了地質階與生物地層學之間的比較[4]

生物帶類型

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國際地層委員會定義了以下類型的生物帶[3]

延限帶

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延限帶是由一個分類單元(或類群)所出現的地理和地層範圍定義的生物帶,又分為兩種類型:

分類單元延限帶

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一個分類單元延限帶,是以首次(「第一次出現的數據」或「FAD」)和最後一次(「最後一次出現的數據」或「LAD」)所出現的單個分類單元直接定義的生物帶,其邊界由該特定分類單元出現的最低和最高岩層所界定,它的名稱也取自所含的分類單元名。

共存延限帶

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一處共存延限帶用到兩個範圍重疊的分類群,其最低邊界由一個出現的分類群定義,而最高邊界則以另一分類群的消失所界定,共存延限帶以其中的兩個分類群命名。

間隔帶

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一道間隔帶被定義為介於任意選擇的兩個生物層之間的地層體。例如,「最高出現帶」是上邊界為某一分類單元外觀,而下邊界則是另一個分類單元外觀的生物帶。

譜系帶

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譜系帶,也稱為「連續延限帶[1]」,屬於由進化譜系中某一特定部分所定義的生物帶。例如,一道譜系帶可以以一個分類單元中,某一特定物種的祖先出現率最高和後代出現率最低時來劃界,或者介於某一分類單元出現率最低和其後代出現率最低之間定界。譜系帶不同於大多數其他的生物分帶,因為它們定界所需的部分屬於進化譜系中的連續環節段,這使它們類似於年代地層單位—然而,作為生物帶的譜系帶受到化石實際空間範圍的限制[3][5]。譜系區是根據它們所代表的特定分類單元所命名。

組合帶

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組合帶是由三種或三種以上不同分類單元所定義的生物帶,它們可能相關也可能無關。 組合帶邊界由出現的典型、特定的化石組合所定義,這可能包括某些出現和消失的分類群[1]。組合帶以其組合中最具特徵或診斷性的化石命名。

富集帶

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富集帶或「頂峰帶」是指由特定分類單元最豐富的範圍所劃分的生物帶,由於富集帶需要所含的某特定分類單元在統計上佔比要高,因此定義它們的唯一方法是通過時間追蹤分類單元的豐度。但由於局部環境因素對豐度的影響,這一定義生物帶的方法不太可靠[1]。富集帶以其所在範圍內最豐富的分類單元命名

用於生物分帶的帶化石

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寒武紀來的常用帶化石

有多種多樣的物種可用於建立生物帶,筆石菊石是一些最有用的帶化石,因為它們保存完好,通常具有相對較短的生物帶期[4]微化石,如甲鞭毛蟲有孔蟲植物花粉也是很好的候選者,因為它們往往存在於非常小的樣本中,並且進化相對較快[4][6][7]大麻化石 [8]可用於第四紀岩石的生物分帶,就像古人類使用它們一樣[4]

由於只有一小部分化石被保存下來,生物帶並不代表該物種在時間上的真實範圍。此外,範圍可能會受到「西格諾爾-利普斯效應」的影響,這意味着一個物種最後「消失」的時間往往比實際更晚[9]

另請查看

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參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Nichols, Gary. Sedimentology and stratigraphy Second. Wiley-Blackwell. 2009-06-10. ISBN 978-1-4051-3592-4. 
  2. ^ Biochronology and biochron boundaries: A real dilemma or a false problem? An example based on the Pleistocene large mammalian faunas from Italy. ResearchGate. [May 10, 2017]. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 生物地层单位. 國際地層委員會. [2018年5月11日]. (原始內容存檔於2014年6月6日). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Benton, M. J. (Michael J.). Introduction to paleobiology and the fossil record. Harper, D. A. T. Chichester, West Sussex, UK: Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 9781405186469. OCLC 213775572. 
  5. ^ Salvador, Amos. International Stratigraphic Guide. Geological Society of America. 2013. ISBN 9780813759388. 
  6. ^ Betts, Holly C.; Puttick, Mark N.; Clark, James W.; Williams, Tom A.; Donoghue, Philip C. J.; Pisani, Davide. Integrated genomic and fossil evidence illuminates life's early evolution and eukaryote origin. Nature Ecology & Evolution. October 2018, 2 (10): 1556–1562. ISSN 2397-334X. PMC 6152910 . PMID 30127539. doi:10.1038/s41559-018-0644-x. 
  7. ^ Hatley, Tom; Kappelman, John. Bears, pigs, and Plio-Pleistocene hominids: A case for the exploitation of belowground food resources. Human Ecology. December 1980, 8 (4): 371–387. ISSN 0300-7839. doi:10.1007/bf01561000. 
  8. ^ Cannabis In Archaeology & Palaeobotany. [2021-09-19]. (原始內容存檔於2019-04-14). 
  9. ^ Signor, Philip W.; Lipps, Jere H., Sampling bias, gradual extinction patterns and catastrophes in the fossil record, Geological Society of America Special Papers (Geological Society of America), 1982: 291–296, ISBN 0813721903, doi:10.1130/spe190-p291