■不同相區(qū)中/下奧陶統(tǒng)界線的精確對比及相關筆石、牙形石和幾丁蟲的分類、分帶和對比問題的研究

項目來源:國家自然科學基金委員會

起止時間:2007年

項目負責:王傳尚

主要完成人:王傳尚，陳孝紅，汪嘯風，李志宏

成果概況:湖北省宜昌黃花場剖面在2007年5月得到國際地質科學聯(lián)合會正式批準，成為全球中奧陶統(tǒng)暨奧陶系第3個階（大坪階）底界界線層型剖面和點位（GSSP）。項目組在以往研究工作的基礎上，按計劃完成了本項目的各項任務，并取得了預期的成果。

1.在幾丁蟲研究方面

開展了宜昌地區(qū)兩條重要的奧陶系剖面——黃花場剖面和陳家河剖面幾丁蟲生物地層學研究，共描述8屬29種（含3個新種），從弗洛階上部—達瑞威爾階下部共劃分出4個幾丁蟲帶:Conochitina raymondii帶，Clavachitina langei帶，Lagenochitina combazi帶和Sagenachitina dapingensis帶?？梢詾殚_展區(qū)域高分辨層序地層對比提供精確的時間框架。

2.在筆石研究方面

基于對宜昌黃花場剖面及鄰近的興山建陽坪剖面筆石動物群的詳細采集與研究，描述了7屬12種筆石化石，并綜合我國華南同期地層筆石動物群的研究成果，對華南下/中奧陶統(tǒng)界線附近的下垂對筆石的分類進行了研究，研究認為:①protobifidus和bifidus始端發(fā)育形式相同，筆石枝的擴展曲線一致，二者之間的差別在統(tǒng)計學上微不足道，因此，protobifidus應是bifidus種內變異的結果，不應再作為單獨的種而存在；②D.protoartus，D.diapason和D.macilentus應作為bifidus的同義名，從種群的觀點來看，D.diapason是該類筆石中成年后的個體較大者；在城口翁溪溝剖面，該類型的筆石出現(xiàn)的層位在小個體大量出現(xiàn)的層位下部，這和Williams和Stevens（1988）在Cow Head和Western Brook Pond剖面中發(fā)現(xiàn)的情況類似，而D.macilentus模式標本保存較差，以之建立新種，稍顯不足；③D.subtilis和D.wudangensis兩種，Cooper ＆Fortey（1982）推測是protobifidus種群和bifidus種群之間的過渡類型，但前者的始端發(fā)育型式與Bifidus有較大的差別，因此，穆恩之等（1979）據(jù)此建立新種是可行的，而后者的筆石體形態(tài)與bifidus有較大的差別，亦可暫予保留；④D.cf.flagellifer曾被作為protobifidus的同義名（穆恩之等，2002），鑒于后者是bifidus種內變異的類型，現(xiàn)將該種歸于bifidus中；⑤eobifidus的性狀特征與bifidus十分接近，th¹₁為出芽于胎管頂端，但前者th¹₁為雙芽胞管，同樣的現(xiàn)象還見于D.exilis Ni（穆恩之等，1979），這種始端發(fā)育應屬變異的artus型，因此，下垂對筆石的始端發(fā)育型式將增加為4種（圖1），eobifidus和exilis應歸于尚未命名的新屬或新亞屬。

在上述研究的基礎上，選擇了華南地區(qū)奧陶系臺地相、盆地相和位于二者之間的過渡相等不同沉積相區(qū)5條典型地層剖面，開展了華南下/中奧陶統(tǒng)界線附近筆石動物群的圖形對比研究。通過該項研究，進一步明確了華南奧陶系下/中奧陶統(tǒng)界線附近筆石動物群的延限和不同相區(qū)筆石動物群的精確對比關系，為開展不同相區(qū)之間地層的精確對比奠定了基礎。

圖1　下垂對筆石的始端發(fā)育方式［（a），（b），（c）參見Riva（1994）；（d）根據(jù)穆恩之等（1979）推測］

3.在牙形石研究方面

在前期研究工作的基礎上，對采自宜昌黃花場剖面的91件灰?guī)r樣品中所獲得的17 560枚保存完好的牙形石進行了系統(tǒng)的研究，并描述了其中20個重要的牙形石種，對該剖面牙形石帶進行了重新厘定。

4.在同位素地球化學研究方面

通過對宜昌黃花場剖面和宜昌陳家河剖面大灣組83件樣品和陳家河剖面紅花園組2件樣品的碳、氧同位素測試，分析了奧陶紀大坪期海水表面溫度的變化，及其對筆石動物群地理分布的影響，證實以下3個方面的內容:①以往作為典型冷水型的筆石動物群可以適應較高的海水表面溫度；②古地磁的最新資料顯示，以往被劃歸中高緯度的地區(qū)事實上處于中低緯度，緯度分帶的理論賴以形成的基礎資料需要重新加以評估；③不同緯度地區(qū)，如江南過渡帶和南秦嶺過渡帶筆石動物群具有很高的相似性。

（王傳尚　編）