对“浙江长兴二叠系-三叠系界线层型剖面面临的新问题”一文的商榷

承蒙<地层学杂志>编辑部寄来王成源先生"浙江长兴二叠系-三叠系界线层型剖面面临的新问题"一文(以下简称王文)征求意见,兹将我们对其2、3两段的意见表述如下,供大家讨论:     

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。     

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     

浙江长兴煤山二叠—三叠系界线系列剖面侧向追索研究

在浙江长兴煤山二叠—三叠系界线地层研究中，人们通常将该区侧向出露宽约１ｋｍ的界线地层分解成７个相互平行、独立的小剖面进行各种地质研究。这不仅导致了研究资料的分散，而且引起了关于候选层型剖面位置的不必要的争议。沿露头剖面的野外追索观察和分析表明，露头区界线地层完全可以精确地追索，各种沉积记录的侧向变化是十分轻微的。已有的地层学研究也表明，各区段（小剖面）的沉积记录具有相同或相似的结果。当某些化石在一处采获后，在另一些小剖面上也肯定能找到，只要工作足够细致和深入。因此我们认为，应该将这些侧向上连续分布的采石场露头作为一个剖面来对待。这样亦符合国际地层委员会方针和章程中关于界线层型剖面露头完整性的要求。     

海相二叠系、三叠系生物地层界线划分的新方案

国际上传统地以Otoceras带之底作为二叠系、三叠系界线。但根据新资料综合对比,Otoceras带下部可能与二叠系顶部的Pseudotirolites或Paratirolites带重叠,不宜作为标志。在特提斯区广泛分布的Hindeodus Parvus,与上述菊石带上下不重叠,可作为三叠纪开始的标志。其底界在华南为粘土层,与事件地层界线一致。因此建议以H.parvus替代Otoceras,以H.parvus带之底作为三叠系之底。     

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.     

山西宁武陆相二叠系-三叠系界线剖面的磁化率研究

通过对山西宁武陆相二叠系—三叠系剖面的孙家沟组至刘家沟组磁化率的研究，发现该剖面自孙家沟组顶部的粘土岩层至刘家沟组底部，存在着明显的磁化率值升高的现象，认为该现象是由于气温升高和火山事件的影响。对比山西宁武剖面与浙江长兴海相剖面以及贵州威宁陆相剖面二叠系—三叠系界线附近的磁化率研究成果，发现三者具有很好的一致性。这表明，该磁化率值明显升高的现象具有跨区(晋、淅、黔)和跨相(陆、海)的区域性特征，可用于地层的划分和对比。根据磁化率的研究结果，建议将山西宁武剖面的二叠系—三叠系界线设在磁化率值明显升高的地方，印17层顶部纹层粉砂岩之下的粘土岩层。     

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)。     

浙江长兴煤山地区吴家坪阶-长兴阶界线地层的再认识

浙江长兴煤山的 D剖面经多年研究 ,已成为二叠系长兴阶的单位层型和二叠系 -三叠系全球界线层型 ,并被推荐为吴家坪阶 -长兴阶全球界线层型的候选剖面 ,因该剖面上龙潭组地层出露较少 ,以致国内对长兴组与龙潭组的接触关系存有不同意见 ,给层型剖面的建立带来不利影响。在清理和研究了 D剖面西侧 30 0 m处 C剖面的吴家坪阶 -长兴阶界线层段后 ,证实了煤山地区龙潭组与长兴组为整合接触 ,对相关化石的地层分布也获得进一步的认识     

二叠系长兴阶全球界线层型剖面和点位

二叠系乐平统长兴阶底界全球界线层型和点位(GSSP)确立在我国浙江长兴煤山D剖面长兴灰岩的下部、4a-2层之底,以牙形石演化序列Clarkina longicuspidata-C.wangi中C.wangi的首现为标志。该点位位于长兴组底界之上88cm处,与长兴期特征的■类化石Palaeofusulina sinensis和大巴山菊石类的首次出现层位一致。界线层的碳同位素存在明显的负漂移,正磁极性带出现在吴家坪晚期的反极性带之上。在煤山D剖面以西300m处的C剖面出露较多的龙潭组地层,清晰地反映出龙潭组—长兴组连续的沉积序列,被列为辅助层型剖面。     

浙江长兴煤山二叠—三叠系界线年龄测定

本文报道了用高灵敏度高分辨率离子探针,测定的浙江长兴煤山二叠—三叠系临界层位,斑脱岩中锆石的U-Pb年龄,结果为351.3±3.4Ma(2σ)。这是国际上首次直接从界线层位准确测定的二叠—三叠系界线的同位素年龄。长兴煤山二叠—三叠系界线剖面是迄今所发现的地层剖面连续,所含化石门类众多,数量丰富,且在临界层位夹有火山岩层的少有剖面之一,它不仅对国际显生宙地质年表的研究具有重要意义,而且也具有作为二叠—三叠系界线层型剖面的优越条件。     

浙江长兴煤山剖面磁性地层学新研究

通过对浙江长兴煤山剖面的高分辨率磁性地层学研究,得出了以下结论：（１）浙江长兴煤山剖面可划分为５个正向极性亚带和４个反向极性亚带,其中,长兴阶下部为正向极性,上部为正反相间的混合极性;二叠－三叠系古生物界线处为反向极性;哥里斯介底部为正向极性,（２）浙江长兴煤山剖面所在下扬子陆块二叠－三叠纪之交的古地磁偏角为２８．１°,古纬度为２０．１°Ｎ,这说明自二叠－三叠纪至今,该陆块曾经过自南而北的纬向漂移     

浙江长兴二叠系—三叠系界线剖面层序地层研究

本文是在详细研究了国际二叠系—三叠系界线展型侯选剖面——中国长兴煤山剖面生物事件面、生态地层事件、高分辨率异旋回驱动机制事件、微相及沉积体系的基础上,将晚二叠世长兴期和早三叠世Griesbachian期划分出三个三级层序及百余个高频旋回层或米兰科维奇旋回层,建立了以煤山剖面为主干的,下扬子区跨越不同相区沉积体系、在等时地层格架内的空间配置和层序地层格架。本文还应用生物群生境型,进行了古水深半定量测定和相对海平面变化研究。     

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。     

湖北黄石、浙江长兴煤山二叠-三叠系界线处火山物质及粘土岩成因探讨

本文对湖北黄石、浙江长兴煤山剖面二叠-三叠系界线附近粘土岩层作了碎屑物的分析和测试,并计算了它们的百分含量。与火山活动有关的碎屑主要有石英(其中含六方双锥状的β石英)、锆石、磷灰石、玻璃圆球、铁质圆球及火山灰等。有些样品中还有电气石、石榴石及锐钛矿等。笔者认为粘土岩层的成因是火山物质在海水中沉积蚀变而成。火山喷出口不在工作区内,生物绝灭的主要原因不是火山活动引起的。