卤虫化石和卤蝇化石的鉴别 卤蝇幼虫粪粒化石

卤虫化石和卤蝇化石的鉴别是在对现代盐湖中生活的卤虫和卤蝇生物学、生态学研究的基础上进行的。此项工作无前人工作可借鉴，完全是创新的，因此，还有待于不断积累资料来完善。

一、卤虫化石的鉴别

卤虫生物学、生态学研究表明，卤虫生命史包括：①卵胞囊破裂孵出期（伞形期）；②无节幼体期；③幼虫期；④次成虫期；⑤成虫期。从无节幼体后期到成虫之前期，卤虫需蜕皮15～17次。总的来说，每个生长期及蜕皮都有化石生成的可能性。

1）无节幼体化石：是卤虫卵囊孵化后的第一个卤虫幼体形态（图5-1a），该种形态的特点是：上大下小，宛如电灯泡，不分节，故曰无节幼体。化石大小为0.05mm×0.04mm至0.3mm×0.15mm，一般未见触角，偶尔见“小芽”状第一触角。无节幼体化石分布广泛，在盐矿层、卤虫粪粒化石中均可见及。

2）卤虫化石：是指不包括无节幼体化石和蜕皮化石的卤虫化石，对此种化石我们称之为卤虫实体化石。这类化石是大量存在的，往往呈黑色，与沉积微层斜交成片出现。卤虫实体化石分头部、胸部、腹部，最突出的特点是头部出现明显的一对触角，是重要的鉴定标志（图5-1b）。卤虫实体化石具附肢，胸部附肢较少见，但在卤虫粪粒化石中可见保存较完整的胸部附肢。

3）卤虫蜕皮化石：一只卤虫在其生长过程中要蜕皮15～17次，故在卤水中蜕皮的数量是众多的。因此，卤虫蜕皮化石在卤虫化石中占有重要的地位。卤虫蜕皮化石的形态是多样的，这是因为其生长过程中在蜕皮前的个体形态也是多样的。蜕皮化石最为显著的特点有二，其一，颜色为白色，其二，蜕皮化石上往往有空洞，这是蜕皮时钻出的洞（图5-1c）。卤虫蜕皮化石数量众多，是组成盐类矿物的主要成分，也是粪粒化石的主要成分，同时，还是鲕粒等粒屑的“胶结物”。以往地质学家认为鲕粒间的亮晶胶结物，实际可能皆为卤虫的蜕皮化石。

4）卤虫部分肢体化石：常见的卤虫部分肢体化石是其附肢，尤其是附肢中的触角和游泳足等。卤虫部分肢体化石对微小盐类矿物形成贡献较大。

图5-1 卤虫化石

a—卤虫无节幼体化石；b—卤虫实体化石；c—卤虫蜕皮化石

二、卤蝇化石的鉴别

卤蝇生物学和生态学研究表明，卤蝇生命史包括卤蝇幼虫期、卤蝇蛹期、卤蝇成虫期，其中，卤蝇幼虫期又可分为卤蝇第一幼虫期、卤蝇第二幼虫期、卤蝇第三幼虫期。在第一、第二幼虫期都会发生蜕皮现象。总的来说，在卤蝇的每一成长期都会有化石产生。

1）卤蝇第一幼虫期化石及其蜕皮化石（图5-2a）：化石体细且长，有的具腹足，有的腹足不明显。化石尾部具呼吸管，其呈“V”字形或“1”字形。卤蝇第一幼虫期蜕皮化石，一般为白色，体中有黑色小空洞，形似卤蝇第一幼虫期化石。

2）卤蝇第二幼虫期化石及其蜕皮化石（图5-2b）：第二幼虫期化石较第一幼虫期化石个体增大，蜕皮化石个体亦增大。鉴别特点基本同第一幼虫期化石。

3）卤蝇第三幼虫期化石（图5-2c）：化石个体较第二幼虫期化石粗壮，尾部呼吸管呈“V”字形和“1”字形。因为卤蝇第三幼虫期是最后幼虫阶段产物，其表皮是不蜕落的，而是形成保护蛹的盖体即蛹壳。故无卤蝇第三幼虫期蜕皮化石。

4）卤蝇蛹化石（图5-2d）。化石体胖，有时见头部呈帽子状形态。尾部呼吸管末端常见“1”字形，较少见“V”字形。

5）卤蝇蛹壳化石（图5-2e）。卤蝇蛹壳化石是蛹变为卤蝇成虫后留下的壳体化石，其呈四边形或梯形，4个角突出。此类化石相对来说较为少见。

图5-2 卤蝇化石

a—卤蝇第一幼虫期化石及其蜕皮化石；b—卤蝇第二幼虫期化石及其蜕皮化石；c—卤蝇第三幼虫期化石；d—卤蝇蛹化石；e—卤蝇蛹壳化石

三、卤虫和卤蝇化石（两虫化石）的形成

卤虫和卤蝇化石是如何形成的呢?我们可从以下几个方面来探讨这个问题。

1.现代盐湖中两虫是食物链中重要的生物群落

在现代盐湖卤水中明显出现红色、黄色和淡蓝色条带（图版7-2）。黄色或棕黄色条带为卤蝇幼虫集中发育区。红色条带为卤虫集中发育区。淡蓝色条带为卤蝇卵囊孵化和蜕皮集中发育区。卤水漂浮的白色点状物为卤虫幼虫蜕皮（可能亦有卤蝇幼虫蜕皮）。其实在现代盐湖中都广布有卤虫、卤蝇幼虫和蛹。两虫是生物-水盐体系中最主要的生物群落。

2.现代盐湖盐类沉积中的两虫遗体及其遗迹

现代盐湖盐类沉积中的两虫遗体及其遗迹是极为广泛的。下面略举几个例子说明之。

1）在结晶自析的盐湖中，沿着岸边的水草和树枝上结晶有芒硝，在其上有红色卤虫和棕黄色卤蝇幼体的尸体、卵囊和黄白色粪粒（图版7-3）。

2）在干盐湖的干盐壳上可见卤虫和卤蝇幼虫被剥蚀后留下的原形态的空洞（图版5-1）。

3）在现代盐湖沉积的盐类矿物颗粒间有红色卤虫散布其中（图版5-2）。这种现象在古代盐类矿石中也广为见及。

4）在青海察尔汗盐湖诺木洪“贝壳”堤上（杨谦等，1993），根据杨谦所摄照片（图版5-3）仔细观察发现，原认为的“贝壳”，应该是卤虫卵囊壳（可能也有卤蝇的卵囊壳）、卤虫和卤蝇幼虫之干体以及它们的蜕皮。

5）青海察尔汗盐滩达布逊盐湖分布的“珍珠盐”是很有意义的。其为乳白色球粒状，表面浑圆且具油脂光泽或玻璃光泽的石盐。关于其产状、特征及成因，蔡克勤（杨谦等，1993）、李润民等（1983）都作过研究。根据蔡克勤所拍镜下照片（图版5-4）观察，所谓的珍珠盐类似鲕状结构，卤虫及其蜕皮呈环状排列，之中并可见卤蝇幼虫粪粒，还可见红色卤虫尸体。胶结物为被光卤石交代了的卤虫蜕皮。“珍珠”盐是现代湖边的产物，为古代鲕粒形成提供了一个例证。

3.两虫化石的形成

研究表明，卤虫和卤蝇幼虫以及卤蝇蛹在生物-水盐体系中，不但个体大，而且数量众多，它们在生物-水盐体系中担当了维系盐湖生命的重任，而且也是形成蒸发岩最主要的材料。在卤虫和卤蝇幼虫、卤蝇蛹死后，一部分被嗜盐细菌分解，但大部分被盐类交代形成化石，其中，包括数量巨大的蜕皮化石。鉴于卤虫化石和卤蝇化石在蒸发岩中常常大量且相互一起产出，作者统称其为两虫化石（Two-Arthropod-Fossils，TAF）。两虫化石具有重要的地质意义。

卤虫化石和卤蝇幼虫、蛹化石以及卤虫和卤蝇幼虫蜕皮化石是蒸发岩的最主要的“建筑”材料。它们的任何一个化石都可以形成一个盐类矿物，它们的数个化石也可以砌集成一个盐类矿物。

正如卤虫和卤蝇幼虫、蛹在生物-水盐体系中结伴而生一样，卤虫化石和卤蝇幼虫、蛹化石等在蒸发岩环境下形成的产物中也是结伴而产出的。

盐类矿物奇特晶形与卤虫和卤蝇化石~

地质学家在对蒸发岩进行研究时，经常为一个最为基础的问题即盐类矿物的奇特晶形所困惑。盐类矿物除少数几种有时具一定晶形外（例如，石盐常具立方体晶形，白云石常具菱面体晶形，硬石膏常具柱状晶形等），绝大多数盐类矿物（其中也包括石盐、白云石、硬石膏等）具有奇特的外形，例如，蠕虫状、管状和莓状以及各种更复杂的形态。对盐类矿物晶形的深入研究发现：同一奇特形态为绝大多数盐类矿物所共有，甚或为与盐类矿物共生的其他矿物也共有；同一盐类矿物又可具有不同的奇特形态。进一步观察发现，有的矿物只有一种形态，而有的矿物是由更小的多种奇特形态的颗粒构成的。长期以来，地质学家对这种奇特的形态，冠以各种名称，诸如，角砾、假角砾、藻类和微生物以及其他化石等等。
地质学家对蒸发岩中盐类矿物的奇异形态给予了各种不同的解释，概括起来有以下几种：①由淋滤作用和不完全再沉淀作用形成的准稳定矿物形态；②晶体在生长过程中受到了抑制而形成的所谓骸晶；③矿物受到后期交代作用形成的晶体；④内碎屑矿物。肉眼和镜下观察表明，上述几种解释，是不完全且与事实不完全符合的。因为盐类矿物具奇特形态是个普遍的现象，而不是个别事例。有的地球化学家试图从卤水蒸发实验和包裹体研究中来寻找对盐类矿物奇异外形的解释，但都未得到满意的结果。
除盐类矿物具奇特形态外，与盐类矿物相伴生的粘土矿物、黄铁矿等铁质矿物、磷酸盐矿物、石英、钠钾质硅酸盐矿物等均具有与盐类矿物一样的奇异形态。这也就是说，具有奇特外形矿物是蒸发岩环境下的产物。因此，寻找奇特外形形成的原因不能只从表面现象上去寻求，而应从本质上去揭示，即应从蒸发岩形成之生物-水盐体系中寻找。
20世纪80年代末，作者首次在蒸发岩中发现大量卤虫粪粒化石（魏东岩，1991），但一直未发现（或确切地说不认识卤虫和卤蝇化石）卤虫和卤蝇幼虫化石。2005年春，一个偶然的机会作者在仔细观察镜下照片时，惊喜地发现了卤虫无节幼体化石，这为寻找矿物奇异外形的成因，打开了突破口。
在对现代盐湖发育的大量卤虫、卤蝇（特别是卤蝇幼虫）详细研究的基础上（详见本书第三章和第四章），可将卤虫的无节幼体、幼虫、次成虫、成虫、蜕皮等，及卤蝇的第一期幼虫、第二期幼虫、第三期幼虫、蛹、蜕皮等，与蒸发岩手标本和显微镜下以及扫描电镜下所见矿物奇特外形作对比。这种对比涉及国内外的不同时代、不同盐类矿床的矿石类型。时代有第四纪、新近纪、古近纪、白垩纪、侏罗纪、三叠纪、二叠纪、石炭纪、泥盆纪、志留纪、奥陶纪等；盐类矿床的盐矿石类型有碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硼酸盐和硝酸盐以及伴生的其他岩矿石类型。经作者本人研究、在互联网上发布以及地质文献中发表的这类观察对比的蒸发岩露头和镜下照片以及扫描电镜照片总计约1000余张。
从大量照片研究中发现，凡是在现代盐湖生长的卤虫不同生长期的个体和蜕皮，以及在现代盐湖生长的卤蝇幼虫、蛹和蜕皮，都在上述地质年代的盐类矿物及伴生矿物中找到了相应的化石。实践证明，盐类矿物的奇异形态实际上就是卤虫和卤蝇化石。卤虫和卤蝇化石或单个或聚合体组成了盐类矿物。这是个普遍存在的现象。

现代卤水池中卤蝇及其幼虫粪粒研究表明，卤蝇幼虫粪粒为球形、不规则四边形状、球粒串珠状、铅锤状等（图版6-36至图版6-38）。
一、卤蝇幼虫粪粒化石的形状及大小
鉴别卤蝇幼虫粪粒化石的原则是：依据现代卤蝇幼虫粪粒形态、大小等特点来研究地史上蒸发岩中的卤蝇幼虫粪粒化石。这就是将今论古的方法。
卤蝇幼虫粪粒化石依其形态可分为以下四种：
1）球粒状，或以球粒组成的串珠状，或以球粒组成的堆积体状。单个球粒状粪粒化石，有时可见有突出“耳状”。球状粪粒化石形态最为多见，广泛分布于第四纪、中新生代、古生代等蒸发岩中。图版6-39为第四纪含硬石膏芒硝岩中之球状、似球状卤蝇幼虫粪粒化石。粪粒化石大多具碎屑结构，少数具有机质结构。粪粒化石大小不一，大者0.6mm，中等者0.125mm，小者0.075mm。图版6-40为含无水芒硝之芒硝岩中球状卤蝇幼虫粪粒化石，粪粒化石具有机质-碎屑结构，碎屑沿部分球状边缘分布。粪粒化石一角为自形芒硝所交代。粪粒化石大小为0.31mm，其内碎屑大小为0.025～0.0625mm。图版6-41为侏罗纪石盐岩中球状和串珠状以及球粒堆积状卤蝇幼虫粪粒化石。粪粒化石成分为钙芒硝。单个球状粪粒化石大小为0.03～0.07mm，串珠状粪粒化石长0.18mm，球状堆积体粪粒化石大小为0.0125mm。在粪粒化石赋存的石盐岩中隐约可见长条状石盐由黑色与深灰色相间构成，从其形态判断，可能为卤蝇幼虫化石。图版6-42为奥陶纪石盐岩中球状和球粒堆积状卤蝇幼虫粪粒化石，除卤蝇幼虫粪粒外，尚有卤虫粪粒化石，其为不规则状，也有可能为卤虫粪粒化石之集合体（其粪粒化石成分为硬石膏、石盐和有机质）。卤蝇幼虫粪粒化石之成分主要为硬石膏。单个球状卤蝇粪粒化石大小为0.025～0.0625mm，球状堆积体粪粒化石大小为0.0625～0.1mm。球状卤蝇幼虫粪粒化石往往与卤虫粪粒化石相共生（见图版6-24，图版6-30）。球状卤蝇幼虫粪粒化石在不同盐矿石中大小相差悬殊，例如，图版6-24中卤蝇幼虫粪粒化石大小为0.093mm，而图版6-30中卤蝇幼虫粪粒化石则为0.008mm，其大小相差达10多倍。
2）耳环状：图版6-43为第四纪芒硝岩中耳环状卤蝇幼虫粪粒化石。“耳坠”部分具碎屑-有机质结构。连接“耳坠”的上部有两段，一段紧邻“耳坠”的是无色物质，可能原为有机质黏液，现被芒硝所交代，仍保留原来之形状，甚为特征；另一段是无色物质之上部，成分为黑色有机质。粪粒化石长0.45mm，其中“耳坠”部分大小为0.15mm×0.18mm。
3）哑铃状：图版6-44为奥陶纪钾石盐岩中之哑铃状卤蝇幼虫粪粒化石，其位于图的左中部。粪粒化石的成分为黑色略带微小碎屑的有机质。哑铃中间细条带状部分原可能为有机质黏液（与图版6-43十分相似），现已被钾石盐所交代，显白色，然而，仍保留其原来的状态。粪粒化石长为0.09mm，其中，哑铃两端大小为0.03mm～（0.04mm×0.04mm）。
4）菱形及铅锤状：图版6-45为芒硝岩中菱形和铅锤状卤蝇幼虫粪粒化石。这种粪粒化石形态与卤虫粪粒化石形态迥然不同，而与前述现代卤池中卤蝇粪粒极为相似。菱形粪粒化石均向四个角外延一小部分。铅锤状粪粒化石也向上伸出一撮。菱形粪粒化石与铅锤状粪粒化石之间有一纤维状有机质相连。菱形粪粒化石大小为0.077mm×0.07mm，铅锤状粪粒化石大小为0.08mm×0.04mm。
二、卤蝇幼虫粪粒化石的水浸鉴定
前已叙及，卤虫粪粒化石除借助于薄片和双目镜下鉴定外，水浸鉴定也是一种很好的方法。同样，卤蝇幼虫粪粒化石同卤虫粪粒化石一样，上述鉴定方法亦可适用。这是因为卤蝇幼虫粪粒化石绝大部分是由硬石膏、钙芒硝、泥质和有机质以及无机矿物碎屑组成的，这些矿物物质对水的溶解度是较小的或不溶解的，故水浸鉴定时，粪粒仍可保存较完整形态且内部结构清晰，例如，在薄片鉴定时粪粒化石中碎屑往往是不清晰和模糊的，然而，在水浸鉴定时，可清楚地辨认粪粒化石中含有卤蝇幼虫之蜕皮化石和卤虫幼虫蜕皮化石（图版6-46）。

卤虫化石和卤蝇化石的鉴别
答：1）卤蝇第一幼虫期化石及其蜕皮化石（图5-2a）：化石体细且长，有的具腹足，有的腹足不明显。化石尾部具呼吸管，其呈“V”字形或“1”字形。卤蝇第一幼虫期蜕皮化石，一般为白色，体中有黑色小空洞，形似卤蝇第一幼虫期化石。2）卤蝇第二幼虫期化石及其蜕皮化石（图5-2b）：第二幼虫期化石较第...

巴里坤盐湖第四纪芒硝矿层中两虫化石
答：与卤蝇幼虫化石共生的卤虫化石头部具明显的一对触角，个体较卤蝇幼虫化石为小。图中无水芒硝矿物颗粒由卤蝇幼虫化石和卤虫化石所构成，然而，卤蝇幼虫化石为数居多。三、无水芒硝水浸中之两虫化石 盐类矿物水浸鉴定法是前苏联岩矿工作者最早运用来鉴定盐类矿物的方法。该方法是通过矿物的水溶特点、溶解...

奥陶纪盐岩中的两虫粪粒化石
答：一、两虫粪粒化石的鉴定依据 确定两虫粪粒化石的依据，主要有两点：其一，依据与现代卤虫和卤蝇幼虫的粪粒形态、大小的对比；其二，根据与现代两虫粪粒结构、矿物组成之对比。以上两点请参见第六章。二、粪粒化石的形态和大小 1.卤虫粪粒化石的形态和大小 卤虫粪粒化石的形态多样，或单个出现，或数...

奥陶纪含盐系中的两虫化石
答：基质中黑色者大多为卤虫实体化石,白色弯曲者为卤蝇幼虫蜕皮化石。呈斑状的石盐假晶或呈方形或呈椭圆形或呈不规则状,其内由卤蝇幼虫化石和卤虫化石(主要是蜕皮化石)组成。有的化石突破斑晶之边缘而使斑晶边缘显毛刺状。 含石膏假晶灰质白云岩(图版9-4)具斑状微晶两虫结构。斑晶与基质均具两虫结构。呈斑晶的...

卤蝇幼虫粪粒化石
答：鉴别卤蝇幼虫粪粒化石的原则是：依据现代卤蝇幼虫粪粒形态、大小等特点来研究地史上蒸发岩中的卤蝇幼虫粪粒化石。这就是将今论古的方法。卤蝇幼虫粪粒化石依其形态可分为以下四种：1）球粒状，或以球粒组成的串珠状，或以球粒组成的堆积体状。单个球粒状粪粒化石，有时可见有突出“耳状”。球状...

巴里坤盐湖第四纪硫酸钠矿层中两虫粪粒化石
答：卤虫粪粒化石大小不等，大者在1.25～0.12mm间，一般可见小于1mm，还可见0.2～0.5mm者。卤虫是滤食生物，卤虫粪粒化石是两虫化石完好保存的理想场所。关于此地卤虫粪粒化石的详细叙述可参阅本书第六章。二、卤蝇幼虫粪粒化石 根据对现代盐湖中卤蝇幼虫粪粒的对比研究，确定卤蝇幼虫粪粒的形态为...

盐类矿物——两虫化石之砌集体
答：假晶中黑色者为卤虫实体化石,白色龙腾状者为卤蝇幼虫蜕皮化石,其他为卤虫幼虫蜕皮化石。边部黑色框为卤虫实体化石所围成。框中之化石有少数越出框外。有的图章状石盐假晶又为白色卤蝇幼虫蜕皮化石所包裹。 石盐假晶中两虫化石的存在表明,石盐在被别的矿物,如石膏、碳酸盐矿物交代时,其中的两虫化石亦被交代,...

蒸发岩两虫结构类型
答：鉴于蒸发岩中两虫化石存在的广泛性、普遍性和规律性，作者提出了蒸发岩两虫结构之新概念。二、蒸发岩两虫结构 何谓蒸发岩的两虫结构?研究表明，蒸发岩中几乎满含着两虫化石。前已述及，两虫化石包括卤虫化石和卤蝇化石。卤虫化石有卤虫无节幼体化石、卤虫幼虫化石、卤虫成虫化石、卤虫蜕皮化石（卤虫一...

内蒙古碱湖第四纪碱矿中两虫化石及粪粒化石
答：从图中可以看出，泡碱岩具两虫结构。卤虫幼虫化石常聚集成黑色团块状，大小为0.03～0.11mm，卤虫幼虫蜕皮化石一般长0.015～0.042mm；卤蝇化石有卤蝇幼虫化石（灰色）和卤蝇幼虫蜕皮化石（白色），呈弯曲状和卷曲状，大小0.03～0.12mm；卤虫幼虫蜕皮化石和卤蝇幼虫蜕皮化石共同可构成菱形和团块状...

虫化石的详细介绍
答：虫化石的形成过程非常特殊，需要一系列的自然条件协同作用。首先，昆虫或其他节肢动物需要在适当的环境中死亡，并被沉积物迅速覆盖，以避免其遗体被分解或破坏。然后，这些沉积物需要经历长时间的地质作用，如压实和胶结，以逐渐转化为岩石，同时保存昆虫遗体的形态和结构。虫化石可以提供关于古生态和古环境的...