青藏高原及其周边志留纪综合地层、生物群与古地理演化

青藏高原志留纪的古生物学与地层学研究已有百余年的历史,随着第二次青藏高原综合科学考察研究项目的启动,对于青藏高原志留纪的地层系统和化石群的总结,及其与周边地区的对比亟待更新.本文在青藏高原及其周边选择了33条代表剖面,从地层区划、岩石地层、年代地层和生物地层等方面,对已有的资料进行了总结,将青藏高原及其周边划为了4个地层区:西藏-滇西-川西地层区、昆仑-祁连地层区、华南地层区和塔里木地层区.其中青藏高原主体部分被划入了西藏-滇西-川西地层区,该地层区地层和生物组合发育基本完整,一定程度上弥补了我国其他地区志留系研究的不足.通过对志留纪青藏高原及其周边古生物地理研究的总结,尤其是对鱼类动物群、孢型植物组合和腕足动物群分布特征的梳理,指出华南、塔里木和印支等三大板块之间的关系应该比此前认为的更为密切.与研究程度较高的周边地区相比,青藏高原主体部分的志留系尚处于初步研究阶段,诸多问题和领域有待开展和深入研究.未来需要对志留系底部黑色岩系的时限、分布和资源量进行研究,为我国未来页岩气勘探开发提供新的方向.志留系中-上部浅海地层需要进行进一步的划分.由于青藏高原地区的志留系发育较完整,在生物地层学工作基础上,更有潜力补充和完善我国志留纪的碳同位素地层学研究.

贵州乌当下奥陶统稳定碳同位素地层研究

本研究从贵阳乌当小谷龙剖面下奥陶统桐梓组和红花园组系统采集137件碳同位素样品,根据分析结果可识别出3次显著的碳同位素漂移事件:特马豆克阶中部Rossodus manitouensis带顶部至Colaptoconus quadraplicatus带底部的Top Skullrockian Isotopic Carbon Excursion (TSICE)、特马豆克阶上部Paltodus‘deltifer’带中部的碳同位素双峰值正漂事件Late Stairsian Isotopic Carbon Excursion (LSICE)及弗洛阶中部Serratognathus diversus带上部碳同位素漂移事件。小谷龙剖面识别的上述碳同位素漂移事件可与华南、波罗的地区、北美及阿根廷前科迪勒拉等地的同期漂移事件进行直接对比。

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)因底部产湖南笔石(Hunanodendrum)而暂归埃隆阶顶部—特列奇阶下部。生物地层新资料证实,本区志留系最高层位是举坑组上段(特列奇阶中上部),缺失特列奇阶顶部、温洛克统、罗德洛统和普里道利统。由此表明,本区与扬子其他地区志留系发育的同步性:温洛克世之前整个扬子台地已大规模上升成陆,此即扬子上升的开始。

湖北兴山古洞口下奥陶统南津关组牙形类及其地层意义

本文分析了湖北兴山古洞口剖面下奥陶统南津关组的牙形类化石。鉴定牙形类4属5种,包含华南下奥陶统常见的Colaptoconusquadraplicatus和Drepanoistoduscostatus。据牙形类产出,识别出Colaptoconus quadraplicatus带。Drepanoistodus costatus的产出表明兴山地区南津关组下部灰岩的时代晚于秭归、宜昌和石门等地的南津关组下部灰岩。基于牙形类化石记录,兴山地区三游洞群和南津关组之间可能缺失了Cordylodus intermedius带(上部)、Cordylodus lindstromi带、Iapetognathus fluctivagus带、Cordylodus angulatus带和Rossodus manitouensis带(部分)。湖北兴山、秭归、宜昌和湖南张家界等地下奥陶统对比表明,各地特马豆克阶下部普遍可识别沉积间断。古洞口剖面南津关组中上部和分乡组中下部可识别LSICE(Late Stairsian Isotopic Carbon Excursion)碳同位素漂移,时代为特马豆克晚期。

安徽石台地区中—晚奥陶世牙形类生物地层研究

安徽石台地区柳树亭剖面是下扬子区中—晚奥陶世地层代表性剖面,本文对该剖面开展了详细的牙形类生物地层学研究。通过系统的样品采集分析,在柳树亭剖面的牯牛潭组和大田坝组自下而上识别出牙形类Lenodus antivariabilis带、Lenodus variabilis带、Yangtzeplacognathus crassus带、Dzikodus tablepointensis带、Yangtzeplacognathus jianyeensis带;宝塔组自下而上可识别出Baltoniodus alobatus带和Hamarodus brevirameus带。柳树亭剖面中—晚奥陶世牙形类生物地层序列可以在区域内乃至全球范围内进行较好的对比,但中—晚奥陶世之交缺失Eoplacognathus suecicus带、Yangtzeplacognathus foliaceus带和Yangtzeplacognathus protoramosus带。

黔中贵阳乌当地区下-中奥陶统的牙形刺生物地层

奥陶纪时期紧邻黔中古陆南缘的贵阳乌当发育有富含牙形刺的碳酸盐岩沉积,但生物地层研究非常薄弱。本文对乌当地区小谷龙剖面和豹子窝剖面的奥陶系进行牙形刺生物地层研究,共识别出10个牙形刺带,自下而上为Chosonodina herfurthi带、Drepanodus arcuatus带、Triangulodus bifidus带、Serratognathus diversus带、Oepikodus evae带、Baltoniodustriangularis带、Baltoniodusnavis带、Baltoniodusnorrlandicus带、Lenodusantivariabilis带和Dzikodustablepointensis带,时代属于下奥陶统特马豆克阶至中奥陶统达瑞威尔阶,可与华南同期地层的化石带对比。根据牙形刺生物地层,本研究构建了乌当地区奥陶系的年代地层格架,并限定黔中古陆南缘开始暴露出水面的时间为不晚于中奥陶世达瑞威尔期早期。

湖北恩施志留系秀山组顶部的牙形刺及其地层意义

本文描述了湖北恩施太阳河灯草坪剖面志留系秀山组顶部灰岩夹层中的牙形刺。秀山组顶部的灰岩产出较丰富的牙形刺化石,共10属14种,包括Pterospathodus eopennatus,P.a.cf.angulatus,Apsidognathus sp.,Ozakodina paraplanussima,Ozakodina sp.,?Distomodus sp.,?Tuberocostadontus sp.,Coryssagnathus shaannanensis,Wurmiella recave,Wurmiella sp.,Oulodus shiqianensis,Oulodus sp.,Pseudooneotodus beckmanni,Distomodus sp.。根据牙形刺的产出情况,可识别出两个牙形刺带。秀山组顶部灰岩可归入Pterospathodus eopennatus超带的P.eopennatus ssp.n.2带。需要指出的是,秀山组最顶部样品发现了P.a.cf.angulatus,因此,秀山组顶部的时代延伸至Pterospathodus celloni超带的P.a.angulatus带,时代为兰多维列世特列奇早-中期。

湖北松滋、建始地区中、上奥陶统牯牛潭组至宝塔组牙形类及其地层意义

本文针对湖北松滋响水洞剖面及建始小茶园剖面牯牛潭组至宝塔组地层进行了详细的牙形类序列分析及对比。研究结果表明,自下而上可识别7个牙形类化石带,分别是Lenodus antivariabilis带、Lenodus variabilis带、Yangtzeplacognathus crassus带、Dzikodus tablepointensis带、Yangtzeplacognathus foliaceus带、Yangtzeplacognathus jianyeensis带及Hamarodus brevirameus带。剖面牙形类序列与华南中晚奥陶世综合序列基本一致,但缺失达瑞威尔晚期牙形类生物带(Eoplacognathus suecicus带至Yangtzeplacognathus protoramosus带)的完整记录,这一缺失在扬子台地多个剖面均有记录,可能指示达瑞威尔晚期存在的区域性海平面变化以及全球海洋古环境变化事件。