全球寒武系古丈阶(第阶)界线层型剖面综合研究报告

彭善池¹L.E.Babcock²左景勋^1，3林焕令¹朱学剑¹

杨显峰¹R.A.Robison⁴祁玉平¹G.Bagnoli⁵陈永安⁶

(1.中国科学院南京地质古生物研究所，南京 210008; 2.School of Earth Sciences，The OhioState University; 3.河南省地质调查所，郑州; 4.Department of Geology，University of Kansas，Lawrence; 5.Department of Earth Sciences of Pisa University; 6.湖南省地矿局 405 队)

1 阶 名

以湖南省古丈县命名。由本研究组成员彭善池等于 2006 年命名(提交国际寒武系分会的报告)。本阶在全球能广泛识别，在国内，相当于华南王村阶最上面的化石带 Lejopyge laevigata 带和上覆的酉水阶的总和。经彭善池(2008)最近修订，“古丈阶”已被引进到华南年代地层系统(为武陵统最上面的阶，即台江阶、王村阶、古丈阶)。

2 GSSP 地理位置

古丈阶的底界界线层型剖面为罗依溪剖面，位于古丈县罗依溪镇西北 4 km(或永顺县王村镇东南4 km); 剖面在于酉水河(凤滩水库)南岸的张家界—吉首的高等级公路旁，层型点位的地理坐标为: 东经109°57.88'，北纬 28°43.20'，高程为 216 m(图 1，图 2)，层型点位位于花桥组之内，距花桥组底界 121.3 m。

图 1 湘西排碧 － 王村地区地质略图和古丈阶 GSSP 剖面(LYX )位置图

图2 古丈阶底界GSSP剖面(LYX)位置图

3 古丈阶底界界线层型剖面

罗依溪剖面为公路的开凿面(图 3)，出露极好。在王村 － 罗依溪地区，寒武系中、上部由敖溪组、花桥组和沈家湾组/追屯组组成，是一套连续沉积的斜坡相碳酸盐岩地层(傅启龙等，1999; Peng＆ Robison，2000)。界线层型剖面位于花桥组中、下部，厚约 47 m(距花桥组底界 98 ～ 144 m)，全由泥质灰岩、条带灰岩组成，局部夹有灰岩透镜体。剖面采用设任意 0 点按米距测量，未作岩性分层。剖面上未见沉积间断和地层缺失。

图 3 罗依溪剖面出露情况。Leojopyge laevigata 的首现为层型点位

4 古丈阶底界的定义

古丈阶的底界以全球分布的球接子三叶虫 Lejopyge laevigata 的首现定义(Peng et al.，2006)，层型点位于 Lejopyge 属的演化序列之中，与碳同位素的一次小的负漂移一致，界线地层处在海进过程之中(图 4，图 5)。

5 GSSP 剖面的生物分带

古丈阶底界全球界线层型剖面产有丰富的三叶虫。目前鉴定的球接子三叶虫有 14 属 22 种，多节类三叶虫 13 属 17 种。根据球接子三叶虫的地层分布，划分为 3 个化石带: Goniagnostus nathorsti 带，Lejopyge armata 带和 Lejopyge laevigata 带(图 4，图 5)(Pneg et al.，2006)。各带的底界均以带化石的首现确定，上一化石带的底界确定下伏化石带的顶界。所有这些球接子带在全球的同期地层中均被用作带化石。球接子三叶虫中，以 Ptychagnostidae 科球接子占绝对优势，数量达 11 种之多。多节类中，德氏虫科的三叶虫(含 Palaeadotes)在 Lejopyge armata 带中首次出现，Lisania，Dorypyge，Fuchouia 和Amphoton 是华北张夏组常见的三叶虫。

根据界线地层牙形刺的地层分布，在界线地层中、上部划分出两个牙形刺带: Laiwugnathus lai-wuensis 带和 Shandongodus priscus 带(图 6，图 7)。L.laiwuensis 带以副牙形刺如 Yongshunella polymor-pha，Furnishina bigeminata，F.kleithria，and F.cf.alata.的首次出现为特征。它的底界可能和 Lejopygearmata 带的底界接近。两个牙形刺带的界线和 Lejopyge laevigata 带的底界接近。

6 化学地层和海平面升降

对在酉水河对岸的与罗依溪剖面所含相同地层的王村剖面花桥组碳同位素漂移的研究表明(左景勋等，2008; Zuo eta al.，2008a，b)，在王村末期的一次较强的碳同位素负漂移之后(峰值达－ 2.5‰)，整个古丈期碳同位素漂移曲线在 － 0.1‰ ～ + 0.1‰之间摆动，古丈阶 GSSP 附近是一次峰值接近 －0.1 ‰的负漂移(图 4)。紧接古丈阶之后的排碧阶，是称为 SPICE 的全球碳同位素正漂移事件。

从王村阶开始至古丈阶 Lejopyge laevigata 带，这一时期华南处于一次小规模的海侵过程(左景勋等，2008; Zuo eta al.，2008a，b)，海水缓慢加深，古丈阶 GSSP 处于这个海侵阶段。

7 全 球 对 比

Lejopyge 演化系列的各个种，即 Lejopyge laevigata，Lejopyge armata，Lejopyge calva，和与 L.laevigata基本上同时首现的 Ptychagnostus aculeatus 都是世界性分布的球接子三叶虫，全部或分别见于全球的同期地层中(图 8)，因此古丈阶的底界可以非常容易地在全球识别(图 8)。在我国华北，虽然没有发现上述球接子，但可以根据与这些球接子共生的多节类三叶虫，能较准确地将古丈阶的底界对比到“张夏阶”之内的 Damesella-Yabeia 带之底略偏下的位置。古丈阶的顶界或上覆排碧阶的底界大致与长山阶的底界相当，因此，古丈阶包括了 “张夏阶”Damesella-Yabeia 带加全部 “崮山阶”的地层。

图4 罗依溪剖面三叶虫的分类，碳同位素漂移曲线和海平面相对变化图

图 5 确定古丈阶底界的关键球接子三叶虫

图 6 罗依溪 GSSP 剖面牙形刺的分布及分带

图 7 确定古丈阶底界的关键牙形刺

图 8 寒武系(含古丈阶)的全球对比

参 考 文 献

傅启龙，周志澄，彭善池，李越.1999.湘西上寒武统界线层型候选剖面沉积特征，地质科学，34(2): 204 ～212

彭善池.2008.华南寒武系年代地层系统的修订及相关问题 .地层学杂志，32(3): xxx － xxx

左景勋，彭善池，祁玉平，林焕令，朱学剑，杨显峰.2008.全球寒武系第三统第七阶 GSSP 候选剖面的碳同位素地层 .地层学杂志，32(2):135 ～ 145

Peng Shanchi，and R.A.Robison，2000: Agnostoid Biostratigraphy across the Middle-Upper Cambrian Boundary in China.Paleontological Society Memoir 53，(Journal of Paleontology，v.74，n.4，supp.)，104 p.

Peng Shanchi，L.E.Babcock，Zuo Jingxun，Lin Huanling，Zhu Xuejian，Yang Xianfeng，R.A.Robison，Qi Yuping，G.Bagnoli，Chen Yong’an，2006.Proposed GSSP for the base of Cambrian Stage 7，coinciding with the first appearance of Lejopyge laevigata，Hunan，China.Palaeoworld，15: 367 ～ 383

Zuo Jingxun，Peng Shanchi，Zhu Xuejian，Qi Yuping，Lin Huanling，and Yang Xianfeng，2008.Evolution of carbon isotope composition in the po-tential boundary stratotype section at Luoyixi，South China，for the base of the global seventh stage of Cambrian System.Journal of China Uni-versity of Geosciences: 19(1): 9 ～ 22

ZUO Jing-xun，PENG Shanchi ，and ZHU Xuejian，2008.Carbon isotope composition of Cambrian carbonate rocks in Yangtze Platform，South China and its geological implications.Geochemica，37(2): 118 ～ 128