中奥陶统达瑞威尔阶及其全球层型剖面点(GSSP)在中国的确立

１９９１年以本文著者等组成的国际工作组，开展了旨在全球范围内确立Ｕｎｄｕｌｏｇｒａｐｔｕｓａｕｓｔｒｏｄｅｎｔａｔｕｓ带之底作为中奥陶统达瑞威尔阶之底的研究。浙江常山黄泥塘剖面被提名为候选界线层型剖面，达瑞威尔阶的底以Ｕｎｄｕｌｏｇｒａｐｔｕｓａｕｓｔｒｏｄｅｎｔａｔｕｓ和Ａｒｉｅｎｉｇｒａｐｔｕｓｚｈｅｊｉａｎｇｅｎｓｉｓ首次出现为准，这两个种分别代表达瑞威尔阶底部的带和亚带化石。这一地区宁国组灰岩夹层中的牙形刺确定为Ｐａｒｏｉｓｔｏｄｕｓｏｒｉｇｉｎａｌｉｓ带。黄泥塘以及三山地区Ｕ．ａｕｓｔｒｏｄｅｎｔａｔｕｓ带动物群可与澳大利亚、新西兰、北美洲、蒙古、哈萨克斯坦及中国其它地区相当的动物群进行对比。黄泥塘达瑞威尔阶的全球层型剖面点分别于１９９６年７月被国际奥陶系分会、１９９６年１１月被国际地层委员会、１９９７年１月被国际地科联执行局批准。

华南奥陶系达瑞威尔阶底界附近的牙形刺

本文详细描述了湖北宜昌、兴山和浙赣“三山”（即浙江的常山、江山和江西的玉山）地区奥陶系达瑞威尔阶底界附近层位中的牙形刺共21属32种。以带分子的首次出现为标志，湖北地区达瑞威尔阶底界上、下地层的牙形刺带由上而下可划分为：Eoplacognathuscrassus，Lenodusvariabilis，L．antivariabilis，Baltoniodusnorrlandicus－Microzarkodinaparva和Paroistodusoriginalis带。这些牙形刺带可与Lindstrom（1971）、Lofgren（1978，1993，1994，1995）、Wang和Bergstrom（1995）、Bagnoli和Stouge（1997）及Albanesi等（1998）在欧洲、我国浙赣“三山”地区及阿根廷等地发现的牙形刺带进行对比（表1）。在湖北宜昌和兴山地区U.austrodentatus笔石带之底界（＝达瑞威尔阶之底界）十分接近Baltoniodusnorrlandicus－Microzarkodinaparva带之底界。

鄂尔多斯盆地桃112井和陕473井中奥陶统达瑞威尔阶的牙形石及其生物地层意义

本文对鄂尔多斯盆地桃112井和陕473井的北庵庄组和马家沟组开展详细的牙形石分类学和生物地层学研究,共采集90件碳酸盐岩岩心样品,经处理后在35件样品中获得353枚牙形石。所获牙形石可归入10属12种,以暖水类型为主,表现出强烈的地方特征,同时也见到少量广布类型牙形石。在所采井段层位可识别出3个牙形石生物带,自下而上分别是Histiodellaholodentata-Tangshanodustangshanensis带、Aurilobodusaurilobus带、Plectodina onychodonta带,时代为中奥陶世达瑞威尔期中期。该牙形石带序列可与河北唐山、山东莱芜、河南巩县及安阳的同期序列进行直接对比,也可与新疆塔里木盆地和北美中大陆区相当层位进行良好对比,此外还可与华南的同期化石带建立对比关系。本文的材料丰富了华北地区奥陶纪牙形石动物群的组成,深化了其与国内外同期典型牙形石动物群及化石带序列的对比,但精细的洲际对比尚需开展进一步工作,今后尤其需要关注的是来自台地和台缘交界处的钻井剖面的化石材料。

河北唐山达瑞威尔阶(Darriwilian)牙形刺生物地层的新认识

本文作者对河北唐山赵各庄剖面的北庵庄组(原称下马家沟组)和马家沟组(原称上马家沟组)较系统地采集了牙形刺样品,通过对所获之牙形刺标本和安太库等(1983)在同一剖面所描述的牙形刺动物群仔细研究,得到一些新的认识、分带及对比意见。唐山赵各庄剖面不仅具有丰富各异的地方型分子,如Aurilobodus leptosomatus,Loxodus dissectus,Tangshanodus tangshanensis,Rhipidognathus maggolensis,R.laiwuensis,Triangulodus changshanensis和Erraticodon tangshanensis外,尚有一些分布广泛和具地层意义的重要分子,如Histiodella holodentata,Eoplacognathus pseudoplanus和Eoplacognathus suecicus等。根据这些重要分子和牙形刺分带原则,本文对安太庠等(1983)的牙形刺分带重新修订,即将北庵庄组的Aurilobodus leptosomatus-Loxodus dissectus带和Tangshanodus tangshanensis带修正为Histiodella holodentata-Tangshanodus tangshanensis带,并由下而上可划分为Rhipidognathus maggolensis和R.laiwuensis两地方型亚带;将马家沟组的Eoplacognathus suecicus-Acontiodus?linxiensis带和Plectodina onychodonta带修正为Eoplacognathus suecicus带,并由下而上又可划分为Acontiodus?linxiensis和Plectodina onychodonta两个地方型牙形刺亚带。因此,唐山地区的北庵庄组产牙形刺的部分和马家沟组可与华南的牯牛潭组和新疆塔里木盆地的大湾沟组对比,归入奥陶纪达瑞威尔阶(Darriwilian),从而改变了过去将北庵庄组产牙形刺的层位,即所谓的Aurilobodus leptosomatus-Loxodus dissectus带和Tangshanodus tangshanensis带与华南区大坪阶(Dapingian)的大湾组相对比的认识。

重庆石柱漆辽地区中、上奥陶统牙形刺序列--揭示达瑞威尔阶下部至桑比阶之间的沉积间断

本文详细描述了重庆石柱漆辽剖面奥陶系达瑞威尔阶(Darriwilian)牯牛潭组至凯迪阶(Katian)宝塔组的牙形刺序列及其对比。牙形刺序列由上而下可分为:宝塔组Hamarodus brevirameus生物带和Amorphognathus superbus生物带;大田坝组的Baltoniodus alobatus,Baltoniodus variabilis和Yangtzeplacognathus jianyeensis生物带;牯牛潭组的Yangtzeplacognathus crassus生物带和Lenodus variabilis生物带。其中Hamarodus brevirameus生物带至Baltoniodus alobatus生物带上部为凯迪阶,B.alobatus生物带下部至Yangtzeplacognathus jianyeensis生物带上部为桑比阶(Sandbian),而Yangtzeplacognathus jianyeensis生物带下部,Yangtzeplacognathus crassus生物带和Lenodus variabilis生物带归入达瑞威尔阶。根据文中所识别的牙形刺序列,该剖面显然缺失了达瑞威尔阶中上部的牙形刺生物带如Pygodus serra生物带(即Yangtzeplacognathus protoramosus和Y.foliaceus生物带),Eoplacognathus suecicus和Dzikodus tablepointensis生物带。因此,在重庆石柱漆辽剖面奥陶系牯牛潭组和大田坝组之间的地层是不连续的,存在一明显的沉积间断,缺失了相当于牯牛潭组标准剖面中上部的地层(达瑞威尔阶中上部)。而这一沉积间断所发生的时间正好与达瑞威尔中晚期全球海平面下降相吻合。

湘中湘南地区奥陶纪达瑞威尔中晚期-凯迪早期岩相古地理及其油气地质意义

湘中湘南地区在早古生代时期,由于受海平面变化以及全球古气候的影响,形成了有利于烃源岩形成的沉积环境。笔者通过对湘中湘南地区的奥陶纪达瑞威尔中晚期-凯迪早期开展沉积相、岩相古地理和油气地质等研究,结合前人所取得的相关研究成果,将该区划分为陆架相、盆地相和陆架边缘相。陆架相主要由砂质板岩、砂岩、黑色页岩和硅质岩组成;陆架边缘相为粉砂-细粒石英砂岩、长石石英砂岩夹条带状板岩、炭质板岩和硅质岩等组成;而盆地相为一套炭质页岩和硅质岩组成的黑色岩系,代表了一种平静还原的滞流缺氧环境。该套岩性有机质含量高,具较高的生烃潜力,且分布范围广,是湘中湘南地区达瑞威尔-凯迪阶的富烃沉积区,也是下一步油气地质调查和勘探的重要层位。

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段(以下简称马五段)上部发育两层凝灰岩,通常作为地层划分的区域标志层,研究凝灰岩锆石年龄能厘定马家沟组年代地层格架并确定其沉积期的构造背景。对盆地S148井和T56井马五段凝灰岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年及Hf同位素特征分析,得到两组锆石年龄458.4±2.4 Ma和460.9±2.9 Ma,将马家沟组沉积期厘定为中奥陶统达瑞威尔阶—上奥陶统桑比阶。锆石微区原位Hf同位素测试点n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282687~0.280820,εHf(t)值在6.67~11.32之间,二阶段模式年龄变化范围为720~1024 Ma。对比盆地周缘凝灰岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征,认为马家沟组凝灰岩可能来自于盆地西南方向的北秦岭和/或北祁连造山带,凝灰岩就位前北秦岭洋和/或北祁连洋开始向北俯冲消减进入洋陆转换阶段,中奥陶世晚期盆地西南缘开始转化为活动大陆边缘。

湘西奥陶系红色碳酸盐岩碳、氧同位素组成特征及古环境意义

红色碳酸盐岩是华南奥陶系的一种具有紫红—砖红色调的代表性沉积岩,其中可能蕴含特殊的古环境信息。湖南湘西三百洞地区具有一条出露良好、厚层为主的红色碳酸盐岩剖面,主要发育于大湾组和牯牛潭组内,文章对该段地层采集了355件碳、氧同位素和Mn、Sr元素分析样品,以及10件牙形刺化石样品进行研究。根据牙形刺样品约束,大湾组底界可能大致相当于弗洛阶顶界,大湾组和牯牛潭组界线在达瑞威尔阶中下部,牯牛潭组顶界大致相当于达瑞威尔阶顶界。据显微薄片鉴定、δ^(13)C-δ^(18)O相关性分析和Mn-Sr元素评估,推断样品受到成岩作用影响不大。355件同位素测试样品显示三百洞剖面的δ^(13)C和δ^(18)O均为低幅高频振荡,δ^(13)C在-0.38‰~1.67‰之间,δ^(18)O在-9.34‰~-7.21‰之间,其中可与全球对比的同位素事件有大坪阶底部碳同位素负漂事件(BDNICE)和达瑞威尔阶中部碳同位素漂移事件(MDICE),可以间接对比的有达瑞威尔阶下部碳同位素负漂事件(LDNICE),此外还有2次前人未命名的具有潜在对比价值的漂移。总体来看,冈瓦纳大陆北缘沿赤道由东向西具有δ^(13)C波动幅度逐渐增强的趋势,华南的波动幅度普遍偏小,可能由海水循环过程中不同块体的底层海水分层差异造成。另外基于δ^(13)C、δ^(18)O的古盐度计算,红色碳酸盐岩应属于盐度中等到较高的海相碳酸盐岩,并且剖面自下到上盐度增高,大湾组底部可能存在一次氧化事件。结合剖面岩石组成、颜色、古生物丰度以及区域古地理研究,认为红色碳酸盐岩可能是暂时性相对海平面下降叠加氧化事件的产物。

浙江常山黄泥塘Didymograptus(Corymbograptus)deflexus带的笔石

浙江常山黄泥塘剖面是中奥陶统达瑞威尔阶的全球界线层型剖面点 (GSSP)。文中讨论了黄泥塘剖面宁国组底部Didymograptus (Corymbograptus)deflexus带的笔石动物群 ,并描述了其中一部分属种。根据该带含牙形刺灰岩夹笔石页岩地层在常山、江山地区纵向和横向的分布 。

塔里木盆地奥陶纪碳同位素波动特征与对比

在牙形石生物地层的基础上,利用塔里木盆地塔北隆起钻井全岩碳同位素数据,结合其他学者公布的碳同位素曲线,探讨了塔里木盆地奥陶纪碳同位素波动特征,并与世界其他地区进行对比。塔里木盆地奥陶纪特马豆克阶-达瑞威尔阶早期碳同位素波动较弱,缺乏可全球对比的波动标志。达瑞威尔阶中期和凯迪阶早期发育明显的碳同位素正漂移,分别对应于国际上的中达瑞威尔阶碳同位素正漂移(MDICE)和加顿伯格碳同位素正漂移(GICE),能够进行全球对比。桑比阶早期牙形石Pygodus anserinus带内发育波动幅度达1.4‰的正漂移,其可能仅在部分地区分布,暂时命名为早桑比阶碳同位素正漂移(ESICE)。凯迪阶中后期碳同位素波动特征目前还不清楚,晚奥陶世赫南特阶碳同位素正漂移(HICE)在塔里木盆地也未见报道。MDICE和GICE可作为塔里木盆地中上奥陶统的等时对比标志。

浙江常山黄泥塘全球层型剖面的中奥陶世疑源类(英文)

浙江常山黄泥塘剖面在1996-1997年被国际奥陶系分会和国际地质科学联合会(IUGS)确立为全球中奥陶统达瑞威尔阶(Dariwillian)层型剖面。从该剖面守国组Azygograptus suecicus-Exigraptus clavus笔石带 至Undulograptus sinicus笔石亚带下部的页岩及灰岩中获得丰富的,保存不很好的疑源类化石。它们包含26个形态属,41个已知种和12个未定名种。该宁国组疑源类组合极少有环冈瓦纳古陆的‘冷水’类型。根据疑源类类型在地层柱的首次出现,可划分两个与Azygograptus suecicus和Undulograptus austrodentatus笔石带相吻合的疑源类生物地层单元。结合中国南方在奥陶纪的古地理位置加以讨论,当前疑源类组合表明,中奥陶世环冈瓦纳古陆的‘冷水’洋流至下扬子区已很微弱。

常山 国家地质公园

位于浙江省常山县境内，总面积82平万公里，主要地质遗迹为中奥陶统达瑞威尔阶（约4.60亿年-4.56亿年前）全球界线层型剖面及生物化石组合。

【中国“金钉子”】黄泥塘“金钉子”

我国第一枚“金钉子”：国际地科联组织1997年1月批准的在浙江省常山县黄泥塘发现的奥陶系达瑞威尔阶“金钉子”.

中-晚奥陶世牙形石属Pygodus Lamont et Lindström和Periodon Hadding的形态演化及其生物地层学意义

本文系统梳理了中-晚奥陶世全球广泛分布的两个牙形石属Pygodus Lamontet Lindström,1957和Periodon Hadding, 1913已命名种的形态特征,清理出这两属目前的有效种,探讨了属内演化关系。认为Pygodus属的特征分子Pa分子表现出齿瘤小型化、密集化且齿瘤列数量先减少后增加的演化趋势, Pb分子表现出细齿密集化、增量化和倾斜化的趋势, S分子的细齿仅表现为密集化和增量化的趋势;Periodon属的特征分子Pa和Pb表现出前齿突上细齿逐步增量化的进化特征, M分子基部前缘细齿数量和S分子主齿与最大细齿间的小齿数量虽然也有增加的特点,但该特征并不稳定。实践上, Pygodus属Pa分子齿瘤列的数量和Periodon属Pa及Pb分子前齿突细齿的数量是这两属最重要的定种依据。基于此演化认识,对产自鄂尔多斯盆地西缘台地边缘相区棋探9井达瑞威尔阶顶部的牙形石开展了系统的分类学和生物地层学工作。在连续采集的15件样品中共获得527枚牙形石,鉴定后归入13属20种,以Pygodus和Periodon占绝对优势,可识别出2个生物带:Pygodusserra带和Pygodus anserinus带。此序列可用于检验归纳出的两属属内演化认识和前人据此建立的化石带、化石亚带及化石超带的全球可对比性。经对比,认为基于Pygodus建立的生物带和生物亚带具有区域和全球可对比性,但基于Periodon建立的生物超带穿时性明显。

中国第一个“金钉子”剖面的建立

中国浙江常山黄泥塘发育了穿越中奥陶统达瑞威尔阶底界的连续地层剖面，笔石和牙形刺的连续演化序列使之得以成为全球对比的标准。经国际地层委员会奥陶系分会、国际地层委员会和国际地科联邮投和批准，已成为达瑞威尔阶的全球层型剖面点。

浙江常山黄泥塘水库剖面的生物地层学

为有效保护我国第一个"金钉子"——浙江常山黄泥塘剖面的同时,又能较好地满足一般性补充研究的需求和普通大众对"金钉子"剖面化石的兴趣爱好,剖面保护单位在"金钉子"剖面附近水库边开辟了一条新剖面。该剖面地层序列完整,出露新鲜,自下而上包括印渚埠组上部、宁国组和胡乐组下部。剖面化石丰富,保存精美,除丰富的笔石外,还含有一些腕足动物、三叶虫、叶虾类和粪化石,自下而上可识别出Corymbograptus deflexus带、Azygograptus suecicus带、Exigraptus clavus带、Undulograptus austrodentatus带和Acrograptus ellesae带等笔石带。整个剖面的岩石和笔石序列与黄泥塘"金钉子"剖面一致,能进行良好对比,可作为"金钉子"剖面的一般性替代剖面,从而为进一步开展达瑞威尔阶的后层型研究提供了新的证据来源。

浙江临安板桥奥陶系胡乐组笔石新材料及其意义

报道在浙江临安板桥奥陶系剖面的胡乐组中发现的较丰富的笔石动物群,包括Pterograptus elegans,Expansograptus sp.1,Tylograptus sp.,Cryptograptus?sp.,Archicli macograptus angulatus,A.caelatus,Procli-macograptus angustatus等主要属种,应属达瑞威尔阶Pterograptus elegans笔石带。这一发现表明,临安板桥一带的胡乐组时代跨度非常局限,底界比浙赣交界"三山地区"的胡乐组之底高2个笔石带,顶界对比则低2个笔石带。其下伏牯牛潭组的顶界与宜昌三峡地区相比,也低了2个笔石带,具明显的穿时现象。

"三山"地质考察之旅

作为"地质人",野外实践是我们发现的源泉,也是我们生活中快乐的一部分。出生于黄土高坡整日面对黄土和西北风的我,尤其喜欢南方的温润气候,也许是水的缘故,使得一切都变得灵动。幸运的是我选择了地质专业,这样便可借着出野外的机会走遍祖国的山河湖海,探寻每一块石头的岁月。比如本科实习便去了河北秦皇岛、安徽巢湖和陕西秦岭,研一刚开始时又去了陕南和云南的多个地方,虽然皆非名胜古迹,而且基本也在山里开展工作。

常山国家地质公园

常山国家地质公园位于浙江西部的常山县境内，总面积82平方公里。分金钉子、三衢山、青石、常山港4个园区，以中国第一枚“金钉子”为特色。公园中主要发育有对追溯地质历史具有重大科学研究价值的典型地层剖面，生物化石组合带地层剖面。以黄泥塘达瑞威尔阶全球界线层型剖面最为重要。