中三叠世(约2.467–2.37亿年)(Cohen等人,2024年)是理解二叠纪末大灭绝后生物恢复和生态系统重建的关键时期(Chen和Benton,2012年;Benton等人,2013年;Benton和Wu,2022年;Jiang等人,2023年)。在此期间,发生了重大转变:呼吸空气的四足动物成为海洋社区中最大的动物,并最终成为顶级捕食者(Fröbisch等人,2013年;Jiang等人,2020年;Sander等人,2021年)。多个化石遗址提供了关于中三叠世海洋生物多样性和演化的关键见解,包括安尼西期的潘显动物群、卢平生物群、斯特莱洛维茨生物群和化石山动物群,以及拉迪尼期的蒙特圣乔治奥动物群、上穆谢尔卡尔克生物群、邢义动物群和卡西安生物群(Song等人,2025年)。其中,邢义动物群以其保存极为完好的海洋爬行动物、鱼类、无脊椎动物和纳米化石及粪化石而特别引人注目(Jiang等人,2025年)。其独特的古地理位置使其成为连接西部特提斯洋和东部帕塔拉斯洋的古生物地理交换中心(Lu等人,2018年;Jiang等人,2023年)。
邢义动物群包含两个不同的组合,分别位于连续的沉积序列中。下层组合以小型到中型的厚背龙类和诺索龙类为主,类似于安尼西期的潘显动物群和安尼西期-拉迪尼期边界处的西部特提斯洋蒙特圣乔治奥动物群。相比之下,上层组合则包含大型鱼龙类、皮斯托龙类爬行动物和飞鱼,与卡尼期较年轻的官岭生物群以及阿尔卑斯山和加利福尼亚的Raibl和Polzberg动物群有更密切的亲缘关系(Lu等人,2018年;Jiang等人,2023年)。从生态学上看,下层组合反映了近岸社区的特征,而上层组合则代表了更具有海洋性的社区,包括能够进行长距离游动的开阔海域生物,这一点通过Qianichthyosaurus的独特尾部结构得到了证明(Yang等人,2013年)。这一动物群演替记录了从以呼吸空气的四足动物为主的浅水平台社区向以大型海洋爬行动物为主的海洋环境的重大生态转变(Kelley等人,2014年;Jiang等人,2025年)。最近的研究还显示,这一时期颗石藻也经历了显著的多样化(Erba等人,2025年),表明初级生产者的重组可能与华南地区海洋爬行动物的生态转变同时发生。
为了理解这一生态转变,需要一个高分辨率的时间框架。最初,根据菊石Haoceras xingyiense带的生物地层学关联,邢义动物群的年龄被限定在拉迪尼期晚期,具体为朗戈巴迪亚亚期(Zou等人,2015a)。已发表的放射性同位素测年数据仅提供了零星的年龄约束(Li等人,2016年)。通过识别和分析沉积层中的天文驱动气候周期,可以构建高分辨率的时间尺度(Huang等人,2020年)。基于这样的千年尺度年表,我们可以进一步研究环境变化和生物多样性演化的过程、物种兴衰的驱动因素(Ezard等人,2011年),以及环境因素和生物相互作用对多样性变化的影响(Peters,2008年)。形态学研究也表明进化速率具有时间尺度依赖性(Gingerich,1983年),基于完整地层记录的高分辨率地层学置信区间可以用来更准确地计算物种的时间范围(Motani等人,2017年)。
从特提斯洋锥石δ18O记录中发现的拉迪尼期冷却趋势(Trotter等人,2015年)得到了多指标pCO₂数据的进一步证实(Foster等人,2017年)。在拉迪尼期早期和晚期,边缘海域和开阔海域都识别出一系列升温事件(Lagonegro,多洛米蒂山脉)(Trotter等人,2015年)。邢义动物群的δ13C显示出负向变化,这似乎支持了拉迪尼期晚期的升温事件(Zou等人,2015b)。轨道强迫在调节三叠纪全球气候变化中发挥了重要作用(Chu等人,2020年;Liu等人,2021a,Liu等人,2021b;Ma等人,2023年)。轨道驱动的古环境变化可能引发了各种生物反应,如停滞、物种形成和灭绝(Rodríguez-Tovar,2013年)。轨道尺度的地球化学周期有效地追踪了季风动态、营养通量和生产力变化,为理解地球气候、环境和进化事件的天文控制提供了关键见解。位于贵州省邢义市西部吴沙的尼迈沟剖面包含了邢义动物群的化石层,并展示了完整连续的地层序列。为了解决上述未解决的问题,对尼迈沟剖面进行系统的天文年代学和循环地层学研究至关重要。这种方法不仅可以确定其出现时间和持续时间,还可以探索驱动其演化的古环境因素。在这项研究中,我们使用时间上得到良好约束的高分辨率XRF记录对尼迈沟剖面进行了循环地层学分析,以确定时间框架并重建拉迪尼期的古环境。我们的研究旨在:(1)识别潜在的天文信号并构建天文时间框架,以校准邢义动物群的年龄和持续时间;(2)计算典型物种Keichousaurus hui的时间范围,并初步探讨其对古环境变化的生物学响应;(3)研究邢义动物群转变期间的环境变化,并评估环境与生物之间的关系。