中国奥陶纪综合地层和时间框架

简要回顾中国奥陶纪年代地层研究的历史和现状,从岩石地层、生物地层、地质年龄、化学地层和磁性地层等学科的角度,详细阐述和讨论了国际和中国奥陶系划分方案、各条界线的定义标准、识别特征和存在问题,初步建立了多学科的地层对比关系.目前,国际奥陶系采用"三统七阶"的标准划分方案,即自下而上:下奥陶统(特马豆克阶、弗洛阶)、中奥陶统(大坪阶、达瑞威尔阶)和上奥陶统(桑比阶、凯迪阶、赫南特阶).这7个阶的底界金钉子已于1997～2007年全部确立,其中有三个阶的"金钉子"确立在中国.中国的年代地层方案与国际标准方案基本一致(惟部分阶名有别),包括下奥陶统(新厂阶、益阳阶)、中奥陶统(大坪阶、达瑞威尔阶)、上奥陶统(艾家山阶、钱塘江阶、赫南特阶).在多数情况下中国可以直接采用国际标准划分,在特殊情况下,也可以结合使用中国地区性的上奥陶统艾家山阶和钱塘江阶.在详细总结中国各个块体奥陶系发育特征及其差异的基础上,根据近年来的最新研究成果,建立华南、华北(含塔里木、柴达木)和西藏-滇西等主要块体之间的最新奥陶系对比格架,提出特马豆克阶、大坪阶和凯迪阶底界存在的定义、识别和跨相区对比问题,认为特马豆克阶底界主要是牙形刺的分类学问题,而大坪阶和凯迪阶的底界则主要是跨相区对比问题.中国奥陶纪化学地层学研究显示,中奥陶统达瑞威尔阶和上奥陶统凯迪阶的无机碳同位素曲线与国际综合曲线存在较明显的不一致现象,值得高度重视.中国奥陶系的同位素年龄值匮乏,且仅有的3个可靠锆石年龄均集中在晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期,华南上奥陶统含有丰富斑脱岩层,亟待开展同位素测年进一步研究.中国奥陶纪磁性地层研究非常薄弱,迄今为止的研究主要局限于华北下奥陶统,结果可与国外其他地区进行对比.对奥陶系内"阶"的悬殊的时限差异进行了分析,建议对长时限的特马豆克阶、达瑞威尔阶和凯迪阶分别进一步细分为二个亚阶.     

中国志留纪综合地层和时间框架

志留纪是显生宙内,除第四纪和新近纪外,历程最短的一个纪,是奥陶纪大灭绝后生物多样性快速复苏、板块聚合、大洋消失或变窄、气候和海平面多变、生物地理区系弱化和植物开始占据陆地的一个重要而特殊的时期.志留系又是第一个建立全球年代地层标准(四统、七阶)的系,但在20世纪80年代中期开展的"后层型"研究后发现,一些阶的底界层型,由于定义不精准和/或层型剖面的先天缺陷、关键标准化石始终未曾发现等,精时对比受到制约.本文剖析中国志留系发育特点,综述近些年来在生物地层、年代地层、事件地层(如沉积相分异,黑色页岩、海相红层和碳酸盐岩与生物礁的时空分异)、化学地层、构造地层(如华南志留纪晚期地层的广布及其构造意义)等方面取得的主要研究进展,指出目前存在的和今后需重点关注的问题.年代地层学研究不宜只集中在一条界线上,需注重界线上下的生物、化学、磁性、环境、年龄等多领域的综合交叉,提高层型的优质度,延伸在区域和全球的对比价值.期盼我国志留系研究在兰多维列统生态地层、盆地分析及综合地层的精时对比,温洛克世至普里道利世年代地层框架的确立和对比,化学和磁性地层研究及关键层段绝对年龄的测定,古地理与大地构造研究的深化,陆地生态系统早期演化等方面取得重要成果,并在个别统、阶的底界层型的再研究中发挥重要作用.     

安徽宿松坐山志留纪晚期地层的研究

通过对安徽宿松原称"茅山群"地层的综合研究,发现了2层线形植物化石、植物类表皮微体化石和大型虫管遗迹化石。结合湖南张家界和澧县、重庆秀山、贵州石阡和印江、湖北通山等地志留纪晚期地层的研究结果,确定宿松坐山原称"茅山群"地层的时代为志留纪晚期(Ludlow-Pridoli);依据所含化石和岩性特征,认为这套地层应称为小溪组。综合分析了安徽下扬子地层分区的志留系上部地层,认为该区可能不存在真正茅山群沉积,原称"茅山群"地层为志留纪晚期小溪组。造成该区志留纪兰多维列世特列奇早期之后沉积间断的原因是广西运动的影响。     

华南东部浙皖苏志留系唐家坞组、康山组和举坑组的时代问题

浙皖苏(主要包括浙北、浙西、皖南和苏南)志留系唐家坞组及其相关地层在命名、划分和对比上长期存在争议。根据新的化石证据和海相红层分布特点,借鉴上扬子区志留系岩石地层划分方案,本文为研究区志留系对比提出新的认识。本研究以志留系第一套红层(灰绿色为主,夹紫红色碎屑岩)的首现为唐家坞组、康山组和举坑组底界的识别标志,厘定各组的含义。唐家坞组以青灰色碎屑岩占优势(厚500～1000 m),紫红色岩层在下部发育,分布于浙江富阳、杭州、桐庐、建德和淳安等地。康山组为一套巨厚(厚逾2000m)、青灰或黄绿色为主、上下均夹紫红色的碎屑岩,分布在浙江安吉、长兴,以及江苏吴县、无锡等地。举坑组已知仅分布在命名地皖南黄山区,本文识别出举坑组下段(第一套红层)和上段(第二套红层),分别相当于康山组和茅山组,中段(不夹紫红色岩层)产秀山动物群特征分子王冠虫(Coronocephalus)等,其中、上段是否在黄山区以东地区发育,尚待深入研究。综合上述三组及其下伏地层(大白地组、河沥溪组等非紫红色碎屑岩)所产几丁虫、鱼类、三叶虫和腕足类等化石,将这三组的底界置于埃隆阶上部。皖苏侯家塘组(含少量紫红色碎屑岩)因底部产湖...     

牛场组--上扬子区南部志留系兰多维列统的一个新地层单位

志留纪初的扬子海底域大都被缺氧水占据 ,黑色笔石页岩 (称龙马溪组 )广泛发育 ,底栖生物难以存活 ;但表层水域仍然充氧 ,是笔石等生物的生活场所。在上扬子海南缘的近岸、浅水区 (贵州北部 )繁衍了腕足动物及三叶虫等壳相生物 ,笔石稀少或缺失。相关地层长期被笼统地归于龙马溪组而没有其他名称。现以贵州湄潭牛场高滩剖面为依据 ,将该地原归“龙马溪组”的地层新建为牛场组 ,按全国地层委员会的最新要求 ,描述命名剖面 (地理位置、岩性特征、生物组合、顶、底界线、厚度、横向延展、与上覆、下伏地层的接触关系等 ) ,讨论它与相关地层的区别与对比等。牛场组底部因发现笔石而确定了地层位置 ;其顶界因尚未发现可资肯定时代的化石 ,只是根据区域对比推测其时代归属。研究结果表明 ,牛场组代表兰多维列 (L landovery)世早—中期、黔中古陆以北近岸、充氧、浅水的非笔石相地层 ,在黔北遵义、湄潭、思南一带发育 ,这一适宜于底栖生物生存的正常浅海环境为大灭绝后壳相生物的复苏与辐射提供了基本条件。与牛场组相当的地层包括标准龙马溪组下部的一部分和标准香树园组的下部 ,前者以黑色笔石页岩为特征 ,后者以瘤状泥灰岩、泥质灰岩为主。     

论桐梓上升——志留纪埃隆晚期黔中古陆北扩的证据

黔渝川边区16个县、25个志留系兰多维列统剖面的岩石、生物地层、沉积构造、风化壳及其黏土矿物成分证实,在石牛栏组最上部沉积期间(埃隆晚期),上扬子海域南部海水曾一度退尽并遭受风化剥蚀,使黔中古陆范围明显扩大。埃隆晚期全球海平面处于上升期,而研究区却出现海平面下降、基底隆升并露出海面,笔者将这次地表升隆事件命名为桐梓上升。它的风化剥蚀过程是短暂的(可能不超过0.1Myr),但海底升隆过程漫长(可能超过2Myr)。扬子区在兰多维列世发生的上升事件(宜昌上升、桐梓上升和扬子上升)均受到华南大地构造活动的控制,这些活动深深地影响了扬子海域古地理变迁。相对而言,桐梓上升的范围最窄、规模最小、时限最短,在区域地层对比意义较大。志留纪可能在埃隆晚期之后,上扬子海域海水从黔东北向南,先到达黔中贵阳和黔东南凯里一带,后侵漫到黔东南三都和独山地区。分析表明,志留纪华南大地构造活动并非处于匀变状态下,而具有强弱不等的幕式活动阶段,反映了华南大地构造运动对上扬子海域影响的时间点与强度。     

奥陶纪末集群灭绝后腕足动物复苏的主要源泉--论先驱型生物的分类

先驱型、幸存型和复活型生物是地质历史中生物集群灭绝后宏演化早期阶段(复苏期)的源泉.研究华南奥陶纪末集群灭绝前后的腕足动物表明,先驱型生物因拥有非凡的演化新质而有预适应能力,在功能形态、生态和生理上具有成功的幸存机制,在适应环境变化的能力、类型的多样性、分类单元和个体数量等方面,都明显超过了另两种类型:它们是新时期生物演化的主要源泉和大量新兴类型的祖先.在先驱型生物中,进一步识别幸存-先驱型、灾变-先驱型和复活-先驱型有重要的研究意义.复活-先驱型多样性最大,适应环境能力最强,居群最繁盛,在新的生物宏演化过程中作用最大.     

华南早、中奥陶世腕足动物多样性初探

受古地理位置、古气候条件和沉积环境的影响, 华南上扬子区早、中奥陶世腕足动物多样性的第一次快速增加始于奥陶纪最早期(特马豆克阶下部), 从笔石Tetragraptus approximatus带(阿仑尼格阶底部)开始加速, 到Didymograptus eobifidus带(阿仑尼格阶下部中期)达到顶峰, 属的数量比奥陶纪初时增加6倍多, 这是华南腕足动物演化史上首次辐射事件, 比奥陶纪生物大辐射的国际趋势早了4个多笔石带. 该事件还表现为: (1) 重要类群在华南的起源, 如具疹壳的德姆贝族、具假疹壳的扭月贝族; (2) 生态领域进一步拓展, 包括首次成功地占领较深水域; (3) 不同环境下腕足动物群的强烈分化. 腕足动物的分化在处于不同古地理位置的不同剖面上具有不同步性.     

浅论华南扬子区下、中奥陶统紫台组

华南下、中奥陶统紫台组命名地点在贵州印江紫台。自命名以来,对紫台组作为岩石地层单位的有效性长期存有争议。资料总结和大范围野外调查发现,紫台组具有独特的岩相和生物相,它以紫红色泥灰岩、瘤状泥灰岩为特征(夹少量黄绿色泥页岩);以独特的三叶虫和头足类动物群为特色;并具有稳定的空间分布范围,出露在现今的黔东北、渝东南、湘西北、鄂西南以及皖南等地区,在古地理上大体沿扬子台地的东南缘呈带状分布。作为与湄潭组(上扬子地区)、大湾组(中下扬子地区)基本同期的沉积,紫台组是一个有效的岩石地层单元。