全球二叠系——三叠系界线层型剖面和点的研究综述

本文对浙江煤山剖面的研究作了综述。文中简介了该剖面的研究历史及地质、地理背景,叙述了该剖面所具的世界上最完整的长兴期——“格里斯巴赫期”牙形石及菊石分带,并对耳菊石的时代作了简短讨论。本文将煤山剖面长兴期——“格里斯巴赫期”地层分为3个3级层序,并叙述了各层序     

二叠系-三叠系界线全球层型剖面——回顾和进展

综合评述了5年来对二叠系—三叠系界线(PTB)全球层型剖面——煤山D剖面的研究进展。简要介绍剖面的研究历史、地理和地质背景,叙述了世界上最完整的二叠纪长兴期至三叠纪格里斯巴赫期的牙形石和菊石带,并简短讨论了Otoceras的年代。叙述了煤山与其他剖面长兴期至格里斯巴赫期磁性地层学的对比。介绍了δ13C和δ34S的化学地层学最新研究进展,特别是在PTB附近多个δ13C负漂移的发现。两项重要的分子地层学研究显示了基础生态系统的深刻变化——微生物生态系的灾变和在二叠纪—三叠纪生态系之交严重缺氧事件期间透光带的静海相环境。文章报道了自2001年以来PTB年代测定的进展。PTB之下14cm处火山成因的粘土层25层的年代,现在定为(252·4±0·3)Ma(Mundil等,2004)。文章还讨论了事件地层学,认为尽管在25-26层有一个主事件,煤山PTB附近的事件是多幕式的,并且开始于事件层25-26层之前。因此,PTB大绝灭主因是外星撞击导致的可能性是不大的。     

浙江长兴煤山二叠-三叠系界线层牙形石序列及其全球对比

在详细研究全球二叠－三叠系界线层候选剖面───中国浙江长兴煤山剖面Ｐ／Ｔ界线层牙形石动物群序列基础上，自下而上识别出４个牙形石带：（１）ＣｌａｒｋｉｎａｃｈａｎｇｘｉｎｇｅｎｓｉｓＣｌａｒｋｉｎａｄｅｆｌｅｃｔａ带；（２）Ｉｓａｒｃｉｃｅｌｌａｐａｒｖａ带；（３）Ｉｓａｒｃｉｃｅｌｌａｉｓａｒｃｉｃａ带；（４）ＣｌａｒｋｉｎａｃａｒｉｎａｔａＣｌａｒｋｉｎａｐｌａｎａｔａ带，并在第一带中划分出３个动物群，从下向上是：ＣｌａｒｋｉｎａｃｈａｎｇｚｉｎｇｅｎｓｉｓＣｌａｒｋｉｎａｄｅｆｌｅｃｔａ－Ｃｌａｒｋｉｎａｓｕｂｃａｒｉｎａｔａ动物群，Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓｌａｔｉｄｅｎｔａｔｕｓ－Ｃｌａｒｋｉｎａｍｅｉｓｈａｎｅｎｓｉｓｓｐ．ｎｏｖ．动物群和Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓｔｙｐｉｃａｌｉｓ动物群，煤山剖面二叠、三叠系界线层牙形石序列的建立、完善，对确立该剖面在全球二叠、三在系界线高精度对比中的标准地位具重要意义。     

全球下奥陶统-中奥陶统界线层型候选剖面——宜昌黄花场剖面研究新进展

湖北宜昌黄花场剖面是我国奥陶系大湾阶的界线层型剖面，高精度生物地层以及岩石、层序地层和碳同位素地球化学的综合研究表明，该剖面完全符合关于建立全球下奥陶统一中奥陶统界线（即奥陶系第三个尚待正式命名的阶）界线层型剖面和点位（GSSP）的条件。建议以该剖面牙形石Baltoniodus？triangularis的首现层位，作为划分全球下奥陶统一中奥陶统界线的GSSP。所建议的GSSP交通方便，位于距宜昌市北北东22km的公路旁，地层出露完美无缺，界线生物层位于大湾组下段SHod-16层底部，距大湾组底部10．57m；界线上下发育了B．？triangularis的完整演化序列，并伴生有极好的Baltoniodus、Trapezognathus、Periodon和Microzarkodina等牙形石属种演化序列来作为佐证；界线之上0．2m所出现的世界广布的Microzarkodina abellum可作为划分此界线的辅助标志。界线生物层位于低位海侵序列之中，界线之下0．6m处所显示的从高位到低位的层序转换面和碳同位素最大偏移，与全球此时所发生低位事件密切相关，可作为识别该界线的物理和化学标志。所建议的界线生物层与笔石Azygograptus suecicus生物带上下组合之间的界线接近，与几丁虫Belonechitina cf．henryi生物带底界几乎一致，因此，所建议的界线易于在全球，无论浅水碳酸盐相、还是深水笔石相，识别和进行精确对比。同样的生物组合序列和层序及碳同位素异常亦在黄花场剖面之北5km的陈家河（即大坪）剖面得到了验证．     

浙江长兴二叠系-三叠系界线层型剖面面临的新问题

长兴煤山P/T界线在27层中间,H.parvus带之上应为I.staeschei带,不是I.isarcica带。H.parvus带厚仅4cm,可能包括H.parvus和I.lobata两个化石带的时间间隔;界线层不仅高度浓缩,而且有硬底构造,缺失一些牙形刺分子,很可能在界线层中有小的沉积间断。     

贵州三叠系拉丁阶-卡尼阶界线层牙形石生物地层

对贵州关岭拉丁阶-卡尼阶界线层附近的竹杆坡组和瓦窑组等间距采集牙形石样品,在详细区分牙形石Paragondolella属内各种特征的基础上,结合地层分布情况,认为Paragondolella属在晚拉丁末期沿两个分支方向演化:P.foliatainclinata→P.polygnathiformis→P.maantangensis和P.foliatainclinata→P.foliatafoliata→P.tadpole。从谱系观点出发认为P.polygnathiformis的首次出现点作为卡尼阶底界的标志是合理的,并在竹杆坡剖面首次将拉丁阶-卡尼阶界线置于第2层距底3.38m处,即杨柳井组和竹杆坡组岩石界线以上3.38m处。以上谱系关系的识别也为P.polygnathiformis带细化打下了基础。     

全球标准层型剖面和点位(“金钉子”)和中国的“金钉子”研究

《国际年代地层表》中显生宇所有的年代地层(地质年代)单位和元古宇的部分年代地层(地质年代)单位都已经或将要由全球标准层型剖面和点位("金钉子")定义。这是研发一个完全连续的、既无重复也无间断的年代地层(地质年代)等级系统的唯一途径。文中回顾了过去近50年在国际地层委员会倡导和推行下"金钉子"概念形成和发展过程,简介了"金钉子"概念和由国际地层委员会制定建立"金钉子"的程序;同时简要回顾了中国科学家研究"金钉子"的历史和卓越成就,包括竞争"金钉子"中的失利和收获10枚确立在我国的"金钉子"。     

滇西南耿马弄巴地区南皮河组层型剖面地层层序、时代的重新认识

对前人建立的上二叠统南皮河组的层型剖面——弄巴剖面进行了详细研究 ,发现该地层属于一套被动大陆边缘浊积岩为主的沉积岩系 ,可概括为四种层序类型特征 :一为代表浊流沉积的鲍马序列 ;二为由泥质岩与岩屑石英 (杂 )砂岩透镜体 (层 )构成的水道沉积序列 ;三为由薄层状砂岩与泥岩呈韵律状互层构成的浊流远端低密度流序列 ;四为薄层状硅质岩与硅质泥岩呈韵律状组成的基本层序。该组中采获了低等蕨类植物、牙形石和笔石等化石 ,证实其时代属于早泥盆世—晚泥盆世。根据该地层的岩性组合、沉积环境等特征及区域对比 ,应归于泥盆系温泉组。     

浙江省长兴县煤山剖面二叠系-三叠系界线层序的沉积微相特征及层序地层划分

通过对浙江煤山剖面二叠系-三叠系界线层序新鲜露头的仔细研究后发现,长兴组顶部岩层(层22—层24)主要由3种微相构成:生物碎屑粒泥灰岩、富有机质生屑泥粒灰岩和含生屑或生屑质高有机质泥状灰岩—粒泥灰岩,其间夹有少量硅质骨针灰岩薄层或条带。殷坑组底部泥岩段(层30—层37)也主要由三种基本微相组成:灰绿色白云质泥岩、黑色白云质泥岩和灰白色瘤状白云质灰岩,其间夹有5层灰绿色火山灰层。界线附近的层25—层29的岩性及生物变化较为独特和复杂,属于以上两者的过渡部分。根据沉积微相组合特征和生物面貌纵向上的变化特征,将界线层序归为斜坡上部、斜坡下部和盆地环境3个沉积相带,并组成一个跨越界线的三级层序,层序底界位于层22中部(层22-11底面)。     

浙江省长兴县煤山剖面二叠—三叠系过渡地层中的黑碳记录及其地质意义

首次报道了浙江煤山二叠-三叠系界线地层中黑碳的含量及其碳同住素的变化特征。黑碳含量在26层存在一个明显的峰值,含量高达0．51％。黑碳与总有机碳比值从25层底部开始持续升高,在26层达到最高,稳定在0．40以上。黑碳的碳同位素在24层和25层之间有一个陡然的降低,降低幅度达2‰,在25和26层中则存在一个幅度达3‰的缓慢降低,总降低幅度达5‰。黑碳是动植物和化石燃料燃烧的天然记录,浙江煤山二叠-三叠系界线附近黑碳特征反映了二叠纪末期陆地生态系统发生了突然的衰退,发生了强烈的天然大火。根据事件层大火燃烧的长期性或频繁的特征,以及黑碳同位素大幅度陡然降低和缓慢降低,认为燃烧源除了陆地植被外,还有其他富含轻碳的化石燃料,即大火的燃烧源除了植被外,还可能有煤和甲烷水合物等。浙江煤山剖面的黑碳记录,反映了二叠-三叠纪之交地球陆地环境的剧烈变化,有助于理解和揭示生物大灭绝的过程和原因。     

四川江油渔洞子剖面二叠纪—三叠纪界线生物地层及沉积特征

由于在川西北地区二叠纪-三叠纪界线地层的白云岩中一直没有找到可靠的生物化石,长期以来,白云岩就成为划分该地区二叠纪-三叠纪界线的标志。严格来说,这是一条岩石地层界线,而不是真正意义上的生物地层界线。在对四川江油渔洞子剖面进行详细的生物地层和沉积相研究时,在二叠纪长兴组珊瑚层以上的灰质白云岩中发现了微生物岩层并在其中首次找到了牙形刺H.parvus和灾难种有孔虫化石,从而为我们精确划分川北地区二叠纪-三叠纪的界线生物地层及确定该地区白云岩与微生物岩的时代及生态环境变化提供了可靠的生物化石依据。沉积特征的分析有利于了解从晚二叠世长兴组顶部至早三叠世飞仙关组中下部的沉积历史。     

浙江煤山二叠系-三叠系界线附近黄铁矿及其硫同位素组成研究

运用地质学、矿物学、岩石学和地球化学等理论和方法,系统地研究了中国浙江长兴煤山二叠系-三叠系(P/T)界线附近黄铁矿的含量变化、矿物学特征、硫同位素组成及其垂向变化规律等,指出P/T界线附近黄铁矿高含量层位的成因与火山作用有关.研究发现,在浙江煤山长兴组顶部,紧靠P/T界线的第24e2分层石灰岩中,黄铁矿骤然增多,含量高达1.84%,比远离P/T界线的第22至24d分层石灰岩中的黄铁矿含量高出90多倍;硫同位素组成发生突变,δ34S值陡然上升为+2.2‰;其特征与火山气体总硫的同位素组成平均值极为相似,而与细菌还原黄铁矿的硫同位素组成完全不同.而且,在第24e2分层黄铁矿高含量层位中,还共生有较多β-石英等火山碎屑物质;岩石和黄铁矿中微量元素含量异常富集.因此认为,陆地和海底火山活动曾喷出大量的富含H2S的气体,造成古海洋局部最上层海水中富集大量硫化氢,为形成黄铁矿创造了条件.二叠纪、三叠纪之交,强烈的火山作用,使海洋生存环境急剧恶化,是造成海洋生物相继灭绝的主要原因.     

广西东攀剖面二叠-三叠系界线附近头足类动物群与地质时代讨论

在广西东攀二叠-三叠系界线剖面中发现了Domataceras guangxiensis, Lopingoceras guangdeensis Zhao,Liang et Zheng,Schizoloboceras fusuiensis, Agathiceras sp., Stacheoceras sp.,Pernodoceras robustum Chao et Liang,Dushanoceras cf.rotolarium Zhao, Liang et Zheng,Huananoceras cf.perornatum Chao et Liang,Qianjiangoceras sp.,Laibinoceras cf.compressum Yang,Glyptophiceras sp.,Lytophiceras cf. chamunda(Diener),Ophiceras tingi Tien,Ophiceras sp.化石.在剖面的第2～12-2层产Pernodoceras,Dushanoceras,Huananoceras和Qianjiangoceras化石,均为长兴期菊石带Pseudotirolites-Rotodiscoceras的共生化石.第12-3层产长兴期菊石Laibinoceras cf.compressum Yang.第13-1A～16层产Lytophiceras和 Ophiceras,为早三叠世菊石带Ophiceras-Lytophiceras的带化石.东攀剖面菊石的分布及其与华南其他地区的对比研究表明,广西东攀剖面二叠-三叠系界线位于第12-3层(厚55 cm)内部或者位于第13-1A层的底部.     

广西东攀P-T界线深水相剖面与煤山剖面地层学对比

从放射虫生物地层学、黏土矿物事件地层学和有机碳同位素地层学方面对广西柳桥地区东攀二叠系-三叠系深水相剖面进行了研究,并与浙江煤山剖面(GSSP)同期地层进行了对比.结果表明,东攀剖面上二叠系-三叠系界线处与煤山剖面具有较好的可比性:①东攀剖面放射虫A.yaoi带可以与煤山剖面的Clarkina changxingensis-C.postwangi-C.postsubcarinata-C.deflecta组合带对比;②两剖面都具有性质相似、延伸稳定的界线黏土岩;③在两剖面界线黏土岩中,有机碳同位素组成都发生了巨减.     

The Changhsingian Foraminiferal Fauna of the Meishan D Section,Zhejiang, China,and their Ecostratigraphic Implications

Samples were collected continuously and systematically from Beds 2 to 30 of the Meishan D section, and nearly 4,000 foraminiferal specimens were recognized. In total, 72 species (partially including undetermined species and conformis species) in 34 genera of foraminifers were identified. Twelve foraminiferal community zones were established from Beds 2 to 27 based on the abundance, dominance, diversity, and equitability of the foraminiferal fauna and a functional morphological analysis of the dominant and characteristic species. The habitat type indicated by each community zone and the sedimentary features were used to determine the paleo‐water depths and the relative changes in sea level. We generated curves of both the habitat type and the hydrodynamic conditions, which together indicate the relative changes in the paleo‐water depth and the substrate features in the studied area during the Changhsingian. This study discusses the possible relationship between the foraminiferal community zones and the sea‐level changes based on a statistical analysis of the foraminiferal community zones.