构建更为精细的阿尔布阶晚期至图罗尼亚阶早期菊石生物地层学框架：以阿尔及利亚东北部的奥雷斯盆地为例，并探讨其与西欧、突尼斯中部以及西部内陆海地区的区域对比关系

本研究通过阿尔及利亚Aurès盆地三个剖面地层与 ammonite生物分析，提出四层状形成序列和八生物区，揭示该盆地作为南泰坦古地理走廊的纽带作用，并与欧洲西部和北美西部内部海域生物地层记录对比，证实气候梯度、板块构造及海洋连通性对 ammonite 分布的影响。

Aida Bensekhria | Mhammed Abdeldjalil | Rabah Bouhata | Meriem Khellali

阿尔及利亚巴特纳第二大学自然灾害与区域规划国家重点实验室，Constantine路53号，Fesdis，05078，巴特纳

摘要：

本研究首次在广泛的特提斯-大西洋框架内，整合了阿尔及利亚东北部Aurès盆地从上阿尔布阶到下图尔诺阶的地层记录，结合了岩石地层学、菊石生物地层学和古地理学研究，这些研究基于沿西南-东北走向的三个地层剖面进行。识别出四个连续的地层单元：Grès Rouges、Taghrout Ameur Gray Marls、Zeouei和Yabous地层，代表了从上阿尔布阶到下图尔诺阶的连续地层序列。共确定了八个菊石生物带：Stoliczkaia区间带（上阿尔布阶）、Mantelliceras cf. mantelli部分范围带（下森诺曼阶）、Mantelliceras dixoni区间带（上-下森诺曼阶）、Cunnigtoniceras inerme区间带（下-中森诺曼阶）、Acanthoceras cf. rhotomagense区间带（中-中森诺曼阶）、Acanthoceras amphibolum全范围带（上-中森诺曼阶）、Neolobites vibrayeanus / Eucalycoceras pentagonum全范围带（早上森诺曼阶）以及Pseudaspidoceras flexuosum区间带（下图尔诺阶）。通过对西北欧和西部内陆地区的十二个生物带的比较分析，发现它们在发育上具有广泛的同步性，但也揭示了由气候梯度、区域性和海洋屏障驱动的古生物地理差异。Cunningtoniceras inerme和Conlinoceras tarrantense生物带与西部内陆地区存在密切联系，而P. flexuosum在北欧地区的缺失表明了特提斯-北欧地区之间的动物群分布差异。海侵事件和南大西洋的开放拓宽了特提斯边缘的海洋通道，促进了菊石的扩散，同时增强了地方特有性和全球分布性。第二次海洋缺氧事件（OAE2）对生物群产生了不同的影响：在北欧地区减少了物种多样性，而在北非和西部内陆地区则保持了或增强了多样性。总体而言，Aurès盆地的菊石记录表明该盆地作为南部特提斯地区的关键古地理通道，为完善全球菊石生物地层学框架和理解上阿尔布阶到下图尔诺阶的跨大陆海洋连通性提供了重要依据。

引言

阿尔及利亚的上阿尔布阶到下图尔诺阶地层，尤其是阿尔及利亚东北部的Aurès盆地地层，在许多地方都有广泛分布且暴露明显。在这个背景下，Aurès盆地位于撒哈拉域和特提斯域的交界处，具有重要的古地理位置。然而，与其他盆地相比，其森诺曼阶沉积物研究相对较少。自19世纪初以来，Aurès山脉的上阿尔布阶到下图尔诺阶地层一直是多项现代和历史研究的对象。不过，关于这一地层时期的出版物仍然有限。早期对Aurès山脉的研究（Fournel, 1849; Coquand, 1862）仅提供了这些地层的初步地质信息和简要描述。后来，Giraud（1973; 1977）、Vila（1980）、Kazi-Tani（1986）和Herkat（1999）进行了构造和古地理学研究，而Chikhi-Aouimeur（1998）则专门研究了Aurès山脉的 rudist 化石。自20世纪70年代以来，关于上阿尔布阶到下图尔诺阶地层的研究主要见于未发表的论文中。

此外，Aurès盆地的森诺曼阶菊石生物地层学为理解特提斯边缘南部上阿尔布阶到下图尔诺阶的海洋序列提供了重要框架。Bensekhria等人（2019）的研究首次基于特定区域的菊石和有孔虫组合，详细探讨了上阿尔布阶到下图尔诺阶的生物地层学。广泛的野外工作和分类学研究识别出多个菊石组合带，包括以Mantelliceras、Acanthoceras和Neolobites为代表的物种。这些带与邻近地区（如突尼斯中部和西北欧）的划分一致（Bensekhria et al., 2019; Aouissi et al., 2020; Garah et al., 2023）。然而，仍存在一个持续且显著的差距：这些局部生物带的分辨率和与全球标准生物带的对比度不足。尽管在Aurès盆地识别出七个临时菊石带，但它们仍被视为工作框架，而非完全校准的年代地层标志（Aouissi et al., 2020）。

先前的区域研究为将Aurès盆地的地层序列置于邻近地层域的背景下提供了重要依据。在摩洛哥，Benzaggagh等人（2017）和Gale等人（2021）记录了Rif和Agadir地区的高分辨率上阿尔布阶到下图尔诺阶菊石序列，实现了可靠的跨特提斯对比。Meister和Rahlmi（2002）进一步细化了特提斯边缘南部森诺曼阶菊石的分布，强调了动物群的连续性和区域性模式。将这些参考序列整合起来，可以可靠地将Aurès盆地的菊石记录置于已建立的北非和全球地层框架中，从而加强区域间对比和古地理解释。然而，特提斯域和北欧域在菊石带的数量和定义上存在差异（Monnet和Bucher, 2002, 2007; Monnet, 2009; Benzeggagh et al., 2017, Gale et al., 2021），这给精确的区域和跨大陆对比带来了挑战。

本研究旨在利用Aurès盆地的生物地层记录进行全球地层学研究，并将其菊石序列和年龄框架与突尼斯中部、北欧和西部内陆地区已记录的参考序列进行比较。通过三个采样、测量和描述的地层剖面，本文还试图改进局部生物带的划分，并将其与国际标准对接，同时评估菊石生物多样性与古地理条件之间的关系。因此，提出了一个新的岩石地层学和菊石生物地层学框架，为与特提斯-北欧边缘乃至北美地区的对比奠定了基础。

地质背景和古地理

Atlas山脉延伸超过2500公里，从摩洛哥的大西洋一直延伸到突尼斯的地中海（图1A-B）。这是一条变形程度较小的板内山脉，形成于Tell-Rif带的前陆，位于一个预先存在的大陆伸展盆地的位置（Mattauer et al., 1977）。它分为多个部分：西部的摩洛哥Atlas山脉、中部的阿尔及利亚Atlas山脉和东部的突尼斯Atlas山脉。

材料与方法

本研究基于已收集和部分发表的数据（Bensekhria, 2020a, Bensekhria et al., 2019, Bensekhria et al., 2020b）。沿着西南-东北走向，描述并采样了三个露头，分析了它们的化石和/或遗迹化石组成、岩石变化及沉积结构。这三个露头分别是：Nouader（N）、Taghrout Ameur（TA）和Ktef El Hammam（KH）（表1）。这些剖面的分布如图1C所示。

岩石地层学

Aurès山脉的上阿尔布阶到下图尔诺阶地层厚度约为650至1230米。本研究将Aurès地区的这些地层分为四个正式的地层单元：Grès Rouges地层（上阿尔布阶）、Taghrout Ameur Gray Marls地层（下森诺曼阶-中-上森诺曼阶）、Zeouei地层（最上森诺曼阶）和Yabous地层（最下图尔诺阶）（图2A-B）。

生物地层学和地质年代学框架

新的菊石及其他指示化石（如双壳类、腹足类和rudist）的组合有助于明确和增强对Aurès山脉上阿尔布阶到下图尔诺阶地层的生物地层学和地质年代学评估。根据突尼斯中部和西欧建立的年代方案（Amédro和Robaszynski, 2008; Robaszynski et al., 2008），可以对这些菊石进行年代分类。

Aurès山脉与西部内陆地区的对比

北美的西部内陆海域（WIS）是白垩纪菊石生物地层学的典型区域，具有明确的生物带划分、关键地点以及全面的岩石地层学和古环境研究。Cobban（1984）首次提出了西部内陆盆地中森诺曼阶到上图尔诺阶的标准菊石划分，随后Cobban等人（1989; Kennedy和Cobban, 1990a）对此进行了进一步修正。

Aurès菊石的古地理意义

Aurès盆地中识别的八个菊石生物带记录了动态演变中的特提斯域内的连续海洋连通性、古环境变化和菊石扩散过程。Aurès盆地的古地理发展受到晚阿尔布阶伸展构造和斜坡式沉积的强烈影响。晚阿尔布阶的快速沉降为盆地大部分区域创造了空间，形成了开阔的海洋环境。

结论

本研究通过岩石地层学、菊石生物地层学和古地理学，将Aurès盆地的地层与突尼斯中部、西欧和西部内陆地区的地层进行了比较。研究涉及沿西南-东北走向的三个露头。得出以下结论：

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  Aurès盆地上阿尔布阶到下图尔诺阶的地层厚度较大（650-1230米），包含四个岩石地层单元。

CRediT作者贡献声明

Meriem Khellali：验证、资源获取、调查。Rabah Bouhata：验证、方法论、概念化。Mhammed Abdeldjalil：验证、资源获取、数据管理。Aida Bensekhria：撰写-审稿与编辑、初稿撰写、验证、正式分析。

未引用的参考文献

Benyoucef et al., 2019; Bracene et al., 2002; Burollet et al., 1952–; Desmares et al., 2020; Herkat, Kennedy and Cobban, 1993; Kennedy and Gale, 2015; Košťák et al., 2020; Naimi and Cherif, 2021; Pervinquière, 1907.

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本研究结果的财务利益或个人关系。

数据可用性

作者确认提供了支持本文科学发现所需的所有数据。

资金来源

本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的资助。

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本文结果的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢William J. Kennedy教授在菊石鉴定和讨论方面的宝贵意见，同时也感谢Dan Georgescou教授和Yang Xianghua教授的帮助和宝贵反馈。特别感谢已故的Yahiaoui Abdelouahab先生的家人，尽管他未能看到本文的发表，但他在野外工作和岩石地层学讨论中的支持对研究工作起到了重要作用。