二叠系乐平统底界的牙形化石定义

乐平统长期以来一直很有希望成为上二叠统的国际标准,只因华南缺乏经过详细论证的乐平统底部层序而未能实现。通过近些年的研究,梅仕龙等建立了完整的瓜德鲁普统一乐平统界线地层的牙形化石带等,促成乐平统被正式批准为上二叠统的国际标准,并使蓬莱滩剖面成为底界的最佳候选层型剖面。 笔者等曾反复论述Clarkina postbitteri带或C．dukouensis带之底作为乐平统底界候选层位的优点和缺点。C．dukouensis的演进可以作为Clarkina属内渐变群的第一个基准面(datum),而且该种分布较广。然而,C．dukouensis在C．postbitteri-C．dukouensis演化种系中的首现本身并无区域对比意义,因为C. dukouensis的首现从未在其他地点发现．而首现的层位也不与全球性生物或环境变化的重要事件对应,C. postbitteri带之底接近前乐平统生物绝灭事件的顶峰层位以及在整合层序中厘定的重要层序界面。根据动物群和沉积变化容易进行国际对比这一优越性,使该带之底成为最有希望的界线。近些年来．国际二叠纪地层分会的工作方案一直将其作为乐平统底界。不过,C. postbitteri与祖先种之间的形态变化较显著,演化谱系需要充分论证。 多年来,底界附近的牙形化石被归纳为两个组合带,即下部的Neogondolella bitteri-N．liangshanensis带和上部的N. bitteri-N,leveni带。新建的牙形化石带表明N．bitteri-N.liangshanensis带并不存在,而带化石N．liangshanensis的层位实际上高于N．leveni。在王成源1995年至1998年发表的论文中,这些事实以及多数新的牙形化石带基本被接受。他于1998年发表蓬莱滩剖面牙形化石的研究,并“赞赏”以C．postbitteri带之底为底界。但在“乐平统的底界-蓬莱滩剖面再研究”中,他认为C．postbitteri带不存在,并转而采用C．dukouensis的始现为底界。 从“再研究”可以得出全然不同的结论。首先,C．postbitteri的首现仍属于底界最具吸引力的候选层位。理由是1．在设备良好的实验室可以从该层及其上下的层位获得适量的牙形化石;2．新的研究结果表明,C. postbitteri自Jinogondolella xuanhanensis种系演进而来,可以在蓬莱滩剖面厘定;3．在美国至今仅发现C. postbitteri的过渡类型,所以关于C．postbitteri始现于美国、而后迁移至古特提斯的假说有待证实;4．C．postbitteri带的界限明确,王氏报道的零星出现在层116.4-4f的C．postbitteri颇有疑问;5．王氏报道Jinogondolella的种与C．postbitteri的延限范围重叠,但只图示了这些种的一个标本(图版Ⅳ,图1)．而该标本应为C．postbitteri;在湘南斗岭组顶部与C. postbitter共生的不仅有瓜德鲁普世类型菊石,还有乐平世类型腕足类。王氏的“C. dukouensis”产于C．postbitteri带,层位与此相同,而不是较高。 王氏确定的C．dukouensis首现层位显然有误。他用来代表“C．dukouensis”首现的产于层114.6-6k的标本(图版Ⅱ,图1-5)以及层114-7b(图版Ⅱ,图6-8)的标本,与代表C. postbitteri的标本(图版Ⅰ,图1-8)都具有后部和中部小齿分离的齿式,应属于C. postbitteri的居群。产于层114-7e及以上层位的C．dukouensis的标本(图版Ⅰ,图9-15)具备该种特征的齿式,后部和中部的小齿排列较紧密。层114-7e的一个标本(图版Ⅰ,图10)具有C,postbitteri与C．dukouensis之间的过渡型齿式。作为乐平统底界的另一候选层位,C. dukouensis的首现实际上处于层114-7e附近。 生物成种的速率和型式多样,既有渐次演进,屯有点断平衡。无视这一事实,把一些明显的变化都看成地层记录缺失,必然使界限上下的变化愈来愈细小,终至难于确定,争论不休。即使定了也无法横向追索,缺乏对比价值。     

广西来宾瓜达鲁普统—乐平统界线地层的牙形类化石——一个独立验证报告

王成源（Wang,2000）和金玉Gan（Jin,2000）提出了关于乐平统底界定义的不同论点。为了对此进行独立的验证,卡尔加里大学微体古生物实验室对采自华南广西来宾地区瓜达鲁普统－乐平统界线地层的牙形类化石大块样品进行了处理。结果如下：1.Jinogondolella和Clarkina在样品中没有共生;2.由Jinogondolella granti演化为Clarkina postbitteri的变化发生在层115－6i;3.C.postbitteri的首次出现层位（FAD）在蓬莱滩剖面位于层115－6i上部;4.这个变化标志着一个才的生物信号和一个重要的点断演化事件。Jinogondolella granti演化为Clarkina postbitteri的事件很可能是受瓜达鲁普统与乐平统之交的海平面降至最低水位所触发和控制。层115－6i下部为较浅水相颗粒灰岩,代表瓜达鲁普统末期层序高位域之顶或上覆层序低位域之底部。作为Clarkina属的第一个代表,Clarkina postbitteri是界线地层中最易识别的种之一,而Clarkina postbitterigkp带的识别较容易和稳定一致。Clarkina postbitteri和Clarkina dukouensis可以通过基于锯齿型式,居群和个体发育的分类体系来加以稳定地区分。Clarkina postbitteri和Clarkina dukouensis之间的过渡是渐变的,其间的分界点只能人为地确定,如果采用这样一个人为确定的点来定义全球界线层型（GSSP）,将难以稳定一致地对其加以识别。来自层114.6-6k的被Wang(2000)鉴定为Clarkina dukouensis的标本应当是C. postbitteri,或精确地可能是C. postbitteri的一个新亚种,没有争议的Clarkina dukouensis在蓬莱滩剖面最早出现于层114－7e。从生物演化和层序地层的角度看,C. postbitteri的首次出现层位（FAD）是瓜达鱼普统和乐平统界线在最清楚的侯选位置。     

乐平统的底界-蓬莱滩剖面的再研究

蓬莱滩剖面的重新取样和再研究表明,Ｃｌａｒｋｉｎａ ｐｏｓｔｂｉｔｔｅｒｉ不能作为乐平统底界的定义,因为（１）正是在Ｍｅｉ ｅｔ ａｌ．（１９９８）所确认的Ｃ．ｐｏｓｔｂｉｔｔｅｒｉ“首次出现”的层位的下方是富含海百合茎、苔藓虫化石的灰岩,水很浅,只产少量的Ｍ．ｇｒａｎｔｉ和Ｍ．ｌａｉｂｉｎｅｎｓｉｓ ｓｐ．ｎｏｖ．的碎片;（２）所谓“首次出现”的层位的牙形刺是迁移过来的,在蓬莱滩剖面和华南其它剖     

论乐平统底界的新定义

金玉玕等(Jinet al.,2001,2002)终于同意将乐平统的底界放在蓬莱滩剖面6k的底,这与王成源(Wang,1999,2000a,b,2001a-c)提出的点位完全一致,将乐平统底界放在6j或6i upper的观点都不得不放弃。这确实是一个很大的进步。但是,Henderson和Mei(2001)为维护他们提出的以Clarkina postbitteri作为乐平统底界定义的观点,又将Clarkina postbitteri分成两个亚种。Clarkina postbitteri postbitteri Henderson and Mei,2001(Per-mophiles,38:36),不符国际动物命名法规,种名无效。提出的新定义Clarkina postbitteri postbitteriMei and Wardlaw1994,是一典型的地层亚种,它包括了一部分典型的Clarkina dukouensis(Jinet al.,2001,plate1,Figs.4a,b),也不能用作乐平统底界的定义。我们应当保留Clarkina postbitteri和C.dukouensis原来的定义。Wang(2000a,plate2,figs.1-8)图示的标本肯定是Clarkina dukouensis。金玉?等(Jinet al.,2000)改变Clarkinadukouensis的首现点位,有时在7d(Permophile,38:34,fig.1,2001),有时在7e(Jinet al.,Permophile,39:38,2001)。Clarkina dukouensis的首现位置(FAD)就在6k。7b已属Clarkinaleveni带。Clarkina postbitteri可区分出三个不同的形态型而不是两个不同的亚种。Clarkina postbitteri的起源仍然不清。Mesogondolella(=Jinogo-ndolella)granti不是Clarkina postbitteri的先驱种。     

牙形刺的鉴定与乐平统的底界

Clarkina postbitteri和C.dukouensis两个种的正确鉴定是确定乐平统底界的关键.Mei和Wardlaw(1994b,c)在建立这两个种时就已明确指出,C.postbitteri不同于C.dukouensis主要是有浑圆而不是钝圆的齿台后端,并有明显的后边缘(brim),并不是依据齿脊特征区别的.金玉 (Jin,2000a)与Henderson(2001)强调,C.postbitteri的中后部细齿分离是有别于C.dukouensis的主要特征.比较C.postbitteri与C.dukouensis的正模和Mei et al .(1 994c)所鉴定的C.dukouensis(图la-c),可以清楚地看到,两者的齿脊几乎相同.Mei et al .(1994c)所鉴定的C.dukouensis齿脊的细齿甚至比C.postbitteri的还分离(图1a,b).两个种的区别,应保持原来的定义主要依齿台后端形状和后边缘的有无. Clarkina dukouensis由C.postbitteri逐渐过渡而来,Henderson(2001)认为,由于是逐渐过渡,C.dukouensis首次出现的点位就是任意选择的.然而,泥盆系一石炭系界线的定义是在Siphonodella presulcata-S.sulcata连续演化谱系中S.sulcata的首次出现,无人认为,由于是连续演化谱系这个界线点位就是任意的.所有泥盆系的阶的金钉子都是以祖先种到定义种的演化谱系中定义种的首次出现为定义的,也无人认为这些金钉子的点位是任意的,因为每个阶的定义种都有明确的定义.C.dukouensis也有明确的定义,只要齿台后端变钝圆,后边缘消失,就由C.postbitteri进化到C.dukouensis.这个位置就在LPD115-6k,并非可任意选择. 金玉开(Jin,2000a),Henderson(2001)指出,他们对种的鉴定采用了居群概念.在确定金钉子点位时,必须考虑定义种在首次出现(FAD)时的居群特征,这就是a.个体很少;b.形态类型单调;c与先驱种共存;d.在几个剖面上可以证实.LPD115-6k中的C.dukouensis个体很少,形态单调,与先驱种C.postbitteri共存,完全具有此种早期居群的特征.相反,在LPD115 6j和6i上部的C.postbitteri个体数量多,形态类型多样,含有自C. postbitteri到C.dukouensis的过渡类型,代表C.postbitteri演化谱系的高级阶段,反映此种中晚期的居群特征.同时,不能扩大居群的概念,不能把不同的种包括到同一居群中去.金玉 (Jin,2000a)和Henderson(2001)认为C.dukouensis在LPD11 4-7e才开始出现,笔者认为,他们将LPD114-7b中的典型的Clarkina leveni,C.niuzhuanensis,C.bizarrensis也不恰当地归入Clarkina postbitteri居群中.LPD114-7b应属C.leveni带. Henderson(2001)强调,Jinogondolella granti是C.postbitteri的祖先,两者没有重叠,形态差别大.金玉 (Jin,2000a)和Henderson(2001)用点断平衡演化来解释这一差别.但真正的点断平衡演化都有先驱种和后继种的重叠,新的分子不是在先驱分子消失后才出现的,而是在一定的时限内与先驱种共存,并且都是在连续的地层中出现的.没有证实的点断平衡事件,从来不用来做GSSP的建立依据.国际地层规范强调的是,GSSP要建立在连续的地层中,定义种必须有清楚的演化关系.没有任何形态上的证据可以证明C.postbitteri是由Jinogondollella granti演化而来. Henderson(2001)还强调,LPD115-6i上下之间有一小间断(diastem),这一界线是一层序界线,是最理想的乐平统的底界.但小间断的存在,正表明这是一条不理想的生物地层界线,因为根据国际地层规范,GSSP必须建立在连续的单一岩相的地层中.层序地层界线不适合建立GSSP,因为所有层序地层界线都意味着可能有间断.最理想的生物地层界线是在层序界面或初始海泛面之上的第一广泛分布的生物带的底界(Wang&Su,2000).C.dukouen-sis正是这样的生物带,它比层序地层界线高21cm,比岩石地层界线低21cm.层序地层界线是非常好的辅助参考标准,但不是统或阶的界线本身.     

广西二叠纪深海硅质岩系中瓜德鲁普统至乐平统界线地层牙形石分带及动物群特征

在广西钦州地区小董镇大虫岭深海硅质岩剖面中,首次处理出了层序连续的牙形石化石,并由老至新划分了二个牙形石带,即Jinogondolella granti带和Clarkina dukouensis带。通过这二个牙形石带与斜坡相和盆地相碳酸盐岩硅质岩系中的牙形石带进行对比,划分了本剖面中乐平统生物地层底界。本文对深海硅质岩系中这一界线地层牙形石动物群特征进行了简要的描述。     

广西来宾蓬莱滩二叠纪牙形刺与吴家坪阶（乐平统）的底界

蓬莱滩剖面的牙形刺最早是由Ｍｅｉｅｔａｌ．（１９９４ｃ）研究的。本文重点讨论了蓬莱滩剖面吴家坪阶和茅口阶界线层的牙形刺,对有关牙形刺种的时限、分带及层位提出了一些不同的看法。本文着重指出,吴家坪阶的底界在茅口组的最上部,即在１８层上部２ｍ厚的浅水相灰岩内部通过,至少比１８层顶低０．５５ｍ,不应把吴家坪阶底界划在１８层与１７层之间,它比事件地层界线稍高,与吴家坪组和茅口组的界线并不一致。所谓“最佳自然界线”的概念,在蓬莱滩剖面并不能得到证实。Ｊｉｎｏｇｏｎｄｏｌｅｌａ和Ｐｓｅｕｄｏｃｌａｒｋｉｎａ属名无效。     

中国二叠系的底界

牙形刺是二叠系生物地层的主导门类,地叠系的三统九阶的界线层型（ＧＳＳＰ）都将用牙形刺定义。我国石炭－二叠系（Ｃ／Ｐ）的分界应采用与国际上一致的标准,即用牙形刺Ｓｔｒｅｐｔｏｇｎａｔｈｏｄｕｓ ｉｓｏｌａｔｕｓ的首次出现定义二叠系的底界。Ｓ．ｉｓｏｌａｔｕｓ在我国华南、华北均有分布,可精确地确定二叠系的底界。华北太原组应归下二叠统Ａｓｓｅｌｉａｎ阶,我国Ｃ／Ｐ界线地层和Ｓｔｒｅｐｔｏｇｎａｔｈｏｄｕ     

南京龙潭正盘山剖面二叠系孤峰组与栖霞组之交牙形类化石再研究

全球二叠系瓜德鲁普统(中二叠统)底界以牙形类Jinogondolellanankingensis的首现为标志,“金钉子”层型被定义在美国得克萨斯州瓜德鲁普山国家公园的Stratotype Canyon剖面。然而, J. nankingensis的模式标本和标准产地以及国际年代地层表中瓜德鲁普统底界的高精度绝对年龄均来自南京龙潭正盘山剖面孤峰组的底部。因此,正盘山剖面实际上已经成为全球瓜德鲁普统底界的对比标准,然而该剖面孤峰组和栖霞组上部的牙形类化石序列至今没有系统研究。本文基于新获得的牙形类化石和前人已经描述的标本,在该剖面栖霞组顶部至孤峰组中部共识别出5属9种,并将此段地层划分为了3个牙形类化石带,由下至上依次为:栖霞组顶部的Sweetognathus subsymmetricus–Pseudosweetognathuscostatus组合带,孤峰组中下部的Jinogondolellanankingensis带和J.cf.aserrata带。新的牙形类生物地层研究结果表明正盘山剖面瓜德鲁普统罗德阶底界应位于孤峰组底部,孤峰组下部属于罗德阶,中部属于沃德阶,罗德阶与沃德阶的界线位置由于...     

牙形石Ancyrodella早期演化与广西六景中-上泥盆统界线

通过对广西六景地区谷闭组下部的牙形石Ａｎｃｙｒｏｄｅｌｌａ类群的早期个体分析,识别出Ａｎｃｙｒｏｄｅｌｌａ ｂｉｎｏｄｏｓａ→Ａｎｃｙｒｏｄｅｌｌａ ｒｏｔｕｎｄｉｌｏｂａ→Ａｎｃｙｒｏｄｅｌｌａ ａｌａｔａ→Ａｎｃｙｒｏｄｅｌｌａ ｇｉｇａｓ的演化谱系。以中－上泥盆统界线层型部面为准,由Ａｎｃｙｒｏｄｅｌｌａ ｒｏｔｕｎｄｉｌｏｂａ ｅａｒｌｙ ｆｏｒｍ产首次出现为标志,将六景地区中－上泥盆统界     

全球界线层型华南浙江长兴煤山剖面牙形石序列研究进展

华南浙江长兴煤山剖面是全球两个金钉子点位(全球二叠系一三叠系界线层型及点和全球吴家坪阶一长兴阶界线层型及点)定位的GSSP剖面.煤山剖面上二叠统一下三叠统自下向上依次为龙潭组顶部、长兴组、殷坑组、和龙山组及南陵湖组下部.文中综合近30年来国内外学者对煤山剖面牙形石研究成果,将该削面晚二叠世一早三叠世牙形石序列自下而上归纳为13个牙形石带,分别为:1)Neogondolella orientalis-Neogondolella longi-cuspidata带(龙潭组顶部一长兴组底部:第1层-4a-1层);2)Neogondolella wangi带(长兴组下部:第4a-2层-10层),其首现点标定了国际长兴阶底界金钉子点位;3)Neogondolella changxingensis-Neogondolella deflecta带(长兴组上部:第11层-23层);4)Neogondolella yini-N.zhangi带(长兴组顶部:P/T界线层第24层);5)Neogondolella meishanensis带(殷坑组底部:P/T界线层第25层);6)Hindeodus changxingensis带(殷坑组底部:P/T界线层第26层);7)N.taylorae带(殷坑组底部:P/T界线层第27a层-27b层);8)Hindeodus parvus 带(殷坑组底部:P/T界线层第27c层),其首现点标定了国际三叠系底界金钉子点位;9)Isarcicella staeschei带(殷坑组底部:P/T界线层第27d层-29a层);10)Isarcicella isarcica带(殷坑组下部一中部:第29b层-51层);11)Neogondolellatulongensis-Neogondolella planata带(殷坑组上部一和龙山组下部:第52层-72层);12)Neo-spathodus kummeli带(和龙山组中部:第73层-92层);13)Neospathodus cristagalli-Neospathodus dieneri带(和龙山组上部一南陵湖组下部:第93层-111层).同时,为了提高全球不同地区二叠系-三叠系界线牙形石对比精度,文中也讨论并修改了该剖面二叠纪-三叠纪之交hindeollid型与gondolellid型平行的牙形石带.     

桂东仁义剖面吉维特阶上部的牙形石及腕足动物

本文报道了在桂东仁义剖面中上泥盆统巴漆组中一段八十余米厚地层中发现的牙形石3属10种(包括亚种)和腕足动物16属17种(包括属种未定类型).根据牙形石的组合分布,识别出Schmidtognathus hermanni带、Polygnathus cristatus带和Klapperina disparilis带上亚带,表...     

云南保山上三叠统诺利阶南梳坝组和大水塘组的牙形石及沉积环境特征

云南保山地块晚三叠世诺利期(Norian)海相沉积发育。通过野外观察、实测保山大堡子剖面,对剖面南梳坝组中部以及大水塘组顶部灰岩进行了牙形石分析,经鉴定有1属3种,分别为Mockina bidentata,Mockina englandi和Mockina aff.englandi,时代为晚诺利期Sevatian1亚期。岩石显微薄片分析显示,南梳坝组中部灰岩和大水塘组顶部灰岩中含大量被方解石完全或部分交代的放射虫,陆源碎屑岩中见磨圆程度不同的碎屑。结合滑塌沉积构造,推测南梳坝组沉积时期大堡子地区为混积陆棚环境,发育了与岛弧(微板块)有关的特殊陆棚沉积模式。