寒武纪三叶虫

为什么将寒武纪称为“三叶虫的时代”？~

寒武纪是地质历史划分中属显生宙古生代的第一个纪，距今约5．4亿至5．1亿年，寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的，这个时期的地球大陆特征完全不同于今天。寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物，保存了大量的化石，从而有可能研究当时生物界的状况，并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层，进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。但澄江动物群告诉我们，现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。
在前6～5亿年，历时一亿年。这个时期地球的统治者是三叶虫，因此人们又将这个时期叫“三叶虫时代”。
寒武纪的海洋生物主要是底栖的三叶虫，另有杯海绵和腕足类，海水中漂浮着水母和其它浮游生物。
寒武纪地球上藻类繁多，结构复杂，这是无脊椎动物发展的最好条件。此间三叶虫是数量最多的动物，且种类也占动物总类别的60%，另外腕足类占30%，还有10%是杯海绵、水母、蠕虫、和软体动物等。
三叶虫是一种已经绝灭了的节肢动物，我国早在300多年前，即明朝崇桢年间就在山东泰安发现了三叶虫化石。
三叶虫最早是随着寒武纪初期的小壳动物群而出现的，小壳动物群主要是指软舌螺、腹足类、单板类、喙壳类和分类位置不明的一大批个体微小、低等的软体动物，当时的海洋条件已经适合于它们生存，这些动物给三叶虫带来了丰富的食源，在那时的海洋中，三叶虫还没有遇到有力的竞争对手，因此它们横行霸道，迅速发展，整个寒武纪成了三叶虫的世界。
三叶虫的身体分为头部、胸部和尾部三个部分，背面的甲壳坚硬，正中突起，两肋低平，也形成纵列的三部分，三叶虫的名字就是这么来的吧。由于三叶虫的背壳坚硬，所以容易被保存成为化石。我们今天了解这种绝灭了的动物，全是通过化石来认识它们的。三叶虫的头部由于覆盖有硬甲，可称为头甲，头甲上中央隆起的部分叫头鞍，头鞍的形状和大小在不同种类中变化较大，头鞍前部是头盖，上面发育着眼脊、眼叶和眼。头盖两侧的边缘下凹并延展形成活动颊，活动颊常常进一步形成十分尖锐的颊刺，伸向身体的后方，整个头甲是三叶虫分类和种属鉴定的重要依据。
胸甲由许多形状相似的胸节组成，这些胸节相互衔接，与绝大多数节肢动物的体节相似，胸节可以活动，并有弯曲的功能。三叶虫身体能够蜷起或伸展开全靠这些活动的胸节，但幼年体的三叶虫没有胸节。尾甲是指三叶虫身体末端由若干体节融合而成的部分，它们形成三叶虫独特的尾部。三叶虫的尾一般都是半圆形，由于尾的边缘常常形成大小不同的尾刺，使许多三叶虫的尾伸展、放射，变得很美丽。整个三叶虫的背面硬而光滑，但科学家们发现有些种类在背甲上具有小瘤或小结节，这些小瘤和小结节与背甲上的颊刺、肋刺、尾刺一起，构成了复杂的防护“盔甲”，可见，当时海洋中即使有比三叶虫强悍的动物，也不敢轻易冒犯它们。
三叶虫为雌雄异体，卵生，在它们一生的发育中，要经过多次的蜕壳才能长成，现在的许多节肢动物都承袭了三叶虫的生长方式。三叶虫从幼虫到成虫，一般经历三个生长阶段，即幼年期、分节期和成虫期。了解这点，对我们在野外采集三叶虫化石很有必要，如果人们稍微具备一些有关三叶虫发育阶段的知识，就能对采集到的三叶虫化石做出大致的鉴定，不致于把不同发育阶段的同一种三叶虫当做不同形态的属种了。
幼年期的三叶虫除身体很小外，常常凸起明显，头部与尾部区分不明显，没有胸节，虫体呈圆球状。以后，随着三叶虫不断生长，胸节逐渐增加，当胸节全部长成不再增加时就进入成年期，此时意味着三叶虫已达到性成熟阶段，能够生儿育女了。三叶虫每蜕一次壳，身体都会增大，壳上的刺、瘤、甚至尾甲的分节数也会增加。
三叶虫长大以后就可以在海洋中无忧无虑地生活了，至今为止，人们还没有在陆相地层中发现三叶虫化石，这说明这种动物确实只生存在海洋里。由于三叶虫化石常常与珊瑚、腕足动物、头足动物共同出现，表明它们都喜欢生活在比较温暖的浅海，在那里，三叶虫以各种微小的生物为食，或者也对海草及动物的尸体感兴趣。可以肯定，它们不具有主动攻击的能力，因为三叶虫没有良好的游泳器官，也不具备流线形的体形，在水中行进的速度较慢。从它们的坚固背甲可以想象，一旦有凶猛的动物向它们摆出进攻的架势时，三叶虫会迅速把身体蜷起，象穿山甲那样把自己保护起来，悄悄沉入海底。
寒武纪时为什么出现那么多三叶虫呢？科学家们通过古生态学的研究认为，三叶虫具有很好的适应环境的生存方式。三叶虫并不遵循着单一的生活模式，有些种类的三叶虫喜欢游泳，有些种类喜欢在水面上漂浮，有些喜欢在海底爬行，还有些习惯于钻在泥沙中生活，它们占据了不同的生态空间，寒武纪的海洋成了三叶虫的世界。在寒武纪以后的地质时代，这种不同寻常的生物与其它无脊椎动物又共同生存了很长时间，才逐渐数量减少和衰退。我国三叶虫化石非常丰富，仅在寒武纪的早期就发现了200多个属，山东泰安盛产的“燕子石”，经研究发现就是当时大量活动的三叶虫死后堆积形成的，那些显露在岩石表面纷纷欲飞的“燕子”，实际上全是一种长有长长尾刺三叶虫的尾甲。
三叶虫出现后，在整个早古生代都可作为众多生物的代表，它们和许多其它生物一起共同揭开了地球走进生物多样化的序幕，从此，一个欣欣向荣的生物世界才真正出现。三叶虫是海生动物，它大多适于浅海底栖爬行或半游泳生活；另一些可在远洋中游泳或漂游，以原生动物、海绵动物、腔肠动物、腕足动物的尸体，或海藻及其它细小植物为食，多数三叶虫的身体扁平，背部被以硬甲，腹部为柔软的腹膜和可爬行的步脚，眼位于头甲背侧，这就是腹部贴伏海底生活的特点。扁平的身体和生长许多刺可增加浮动，加上鳃状外肢有助于游泳，因此还具有一定游泳能力。
它们在二叠纪末完全绝灭，三叶虫数量随着门类众多的海相无脊椎动物的大量涌现而减少，中生代到来时终于绝灭。

三叶虫出现于早寒武纪，晚二叠纪伴随生物大灭绝而绝迹地球。理论上寒武纪-奥陶纪是三叶虫最为繁盛，化石产量最大的地层区间。这一类群不同时期的形态的确不同，但是主要依据地层判断年代，所以建议你在购买化石时，详细咨询产地和地层年代，那么一般就可以确定是否是寒武纪的了。如果你无法确定产地和地层谱系，那么请参考下图形态学指标做判断。如果要详细鉴定到目甚至种，请详询南京地质古生物所研究三叶虫的专家学者们。

河南省华北型寒武纪三叶虫前人进行过较详细研究,并进行了生物地层单位的划分（孟宪松,1977,1987；刘印环等,1991；穆时富等,1991；Zhang Wentang et al.,1995）。此外,河南省地质矿产局（1989）、裴放（1991,2000）也进行过生物地层划分。现将寒武纪三叶虫动物群划分为19个生物带。

3.2.1.1 三叶虫生物地层单位划分与特征

（1）Hsuaspis带

该带主要分布在确山县胡庙、方城县三间房、叶县杨寺庄等地,相应岩石地层单位为辛集组,垂直分布距离30～50m。该带产三叶虫Hsuaspis huochiuensis,H.anhuiensis,H.zhoujiaquensis,H.ruyangensis（图3.41）,H.guoshanensis。时代为早寒武世沧浪铺期。

图3.41 汝阳许氏盾壳虫Hsuaspis ruyangensis Zhang et Zhu（据张文堂等,1995）

（2）Redlichia noetlingi 带

该带化石贫乏,主要分布于登封市康家沟、唐瑶、大金店、大贾沟等地,相应岩石地层单位为朱砂洞组,垂直分布距离38～200m,除产Redlichia noetlingi外,还有Redlichia meitanensis。时代为早寒世世沧浪铺期。

（3）Redliehia chinensis延限带

该带在河南分布较广,见于鲁山县大石扒、灵宝县王家村、登封市关口、渑池县仁村、林州市黄崖底、固始县郭山等地,相当岩石地层单位为馒头组一段,在登封市关口其底界在朱砂洞组顶部,以登封关口剖面8～17层（刘印环等,1991,下同）为次层型,垂直分布距离80～150m,该带除带化石Redlichia chinensis（图3.42）外,还有R.murakamii,R.huixianensis,R.meitanensis,R.nobilis,Leptoredlichia elongata。时代为早寒武世龙王庙期。

图3.42 中华莱得利基虫Redliehia chinensis Walcott（据Zhang et al.,1995）

（4）Yaojiayuella 延限带

该带分布在鲁山县辛集、登封市关口、渑池县仁村、卫辉市池山河等地,相应岩石地层单位在渑池为馒头组一段顶部,在其他地区为馒头组二段下部,垂直分布距离16～50m,以登封市关口剖面18～19层为次层型。该带产三叶虫化石Yaojiayuella granosa（图3.43）Y.？carinata,Kaotaia magna,Plesiagraulos tienshihfuensis,Benxiaspis benxiensis,Probowmaniella jixianensis。时代为中寒武世毛庄期。

（5）Shantungaspis延限带

该带在河南分布在平顶山市白龟山、鲁山县辛集、宝丰县马道、汝州市蟒川、汝阳县武湾、登封市关口、渑池县段村、卫辉市池山河,相应岩石地层单位为馒头组二段上部,在渑池为馒头组一段顶部,垂直分布距离24～80m,以登封关口剖面20层为次层型。该带产三叶虫化石Shantungaspis aclis（图3.44）,S.tangyaoensis,Plesiagraulos tienshihfuensis,Psilostracus banpoyangensis,P.mantouensis。时代为中寒武世毛庄期。

图3.43 珠粒小姚家峪虫Yaojiayuella granosa（Walcott）（据Zhang et al.,1995）

图3.44 具刺山东盾壳虫Shantungaspis aclis（Walcott）（据Zhang et al.,1995）

（6）Hsuchuangia-Ruichengella共存延限带

该带分布在平顶山市白龟山、鲁山县辛集、汝州市杨坡、登封市关口、宜阳县胡庙、渑池县仁村、卫辉市池山河等地,相应岩石地层单位在馒头组二段上部,垂直分布距离一般20 ～40m,在鲁山辛集达88m,以登封关口剖面21～22层为次层型。该带化石十分丰富,主要有Hsuchuangia hsuchuan- gensis,H.luliangshanensis（图3.45）,H.elongata,H.angustilimbata（＝Kunmingaspis angustilimbata Meng）,H.houshanensis,Ruichengella triangularis（图3.46）,Eotaitzuia shuiyuensis,Zhongtiaoshanaspis ruichengensis,Z.rara,Kootenia sp.,Solenoparia talingensis,Catinouyia typica。时代为中寒武世徐庄期。

图3.45 吕梁山徐庄虫 Hsuchuangia luliangshanensis Zheng et Wang（据Zhang et al.,1995）

图3.46 三角小芮城虫Ruichengella triangularis Zhang et Yuan（据Zhang et al.,1995）

图3.47 奇异芮城盾壳虫Ruichengaspis mirabilis Zhang et Yuan（据Zhang et al.,1995）

（7）Pagetia-Ruichengaspis共存延限带

该带分布于鲁山县辛集、登封市关口、渑池县仁村、卫辉市池山河等地,相应岩石地层单位为馒头组二段顶部至三段下部,垂直分布距离一般20～60m,在鲁山辛集达110m,以登封关口剖面23～25层下部为次层型。本带含三叶虫化石十分丰富,有Ruichengaspis mirabilis（图3.47）,Shuiyuella tri-angularis,Monanocephalus zhongtiaoshanensis,M.latus,Parachittidilla obscura,P.xiaolinghouensis,Cat- inouyia typica,Wuhaina henanensis,W.lubrica,Solenoparia talingensis,S.latus,Pagetia jinnanensis（图3.48）,P.sp.,Parainouyia fakelingensis,Yujinia cf.angustilimbata,Tenfengia sp.,Kootenia shanxiensis。时代为中寒武世徐庄期。

图3.48 晋南佩奇虫Pagetia jinanensis Lin et Wu（据Zhang et al.,1995）

（8）Sunaspis延限带

该带分布在遂平县老袋沟、舞钢市尹集、叶县杨寺庄、平顶山市白龟山、鲁山县辛集、宝丰县马道、汝州市庙下、汝阳县武湾、登封市关口、渑池县仁村、卫辉市池山河等地,很容易采到相应的三叶虫化石。相应岩石地层单位各地不一,在登封、渑池、卫辉为馒头组三段下部,在汝州、鲁山、叶县为馒头组与张夏组交界附近,在舞钢、遂平为张夏组下部,垂直分布距离12～24m,以登封关口剖面25层中部至26层为次层型。该带主要三叶虫有Sunaspis laevis（图3.49）,S.lui,Sunaspidella rara,S.limbata,Leiaspis shuiyuensis,Pseudinouyia punctata,Rencunia trinodosa,Wuania venusta, W.elongata,W.cf.fongfongensis,Shanxiella venusta,Wuanoides situla,Latilorenzella sp.,Proasaphiscus sp.,Wuhushania cylindrica,Pseudinouyia transversa,P.punctata。时代为中寒武世徐庄期。

图3.49 光滑孙氏盾壳虫Sunaspis laevis Lu（据Zhang et al.,1995）

（9）Metagraulos-Inouyops-Poriagraulos共存延限带

该带分布在舞钢市尹集、平顶山市白龟山、鲁山县辛集、汝州市杨坡、登封市关口、渑池县仁村、济源市白涧河、卫辉市沙滩等地,相应岩石地层单位为张夏组下部或底部,仅卫辉沙滩为馒头组顶部,垂直分布距离50～100m,以登封关口剖面的27～28层为次层型。该带含三叶虫Metagraulos dolon（图3.50）,Inouyia copax,Lorenzella wutaiensis,Jixianaspis lubricus,Proasaphiscus yabei, P.granulus,Inouyops titiana（图3.51）,Peronopsis sp.,Honanaspis sp.,Poriagraulos nanum,Teng- fengia latilimbata,Houmaia cf.taitzuensis,Tonkinella flabelliformis,Austrosinia intermedia,Guankouia lon- ga,Solenoparia sp.,Chishanheella longispina。时代为中寒武世徐庄期。

图3.50 剑刺后野营虫Metagraulos dolon Walcott（据Zhang et al.,1995）

图3.51 泰田似井上虫Inouyops titiana（Walcott）（据Zhang et al.,1995）

（10）Bailiella-Lioparia共存延限带

该带广泛分布于鲁山县辛集、汝州市杨坡、登封市关口、渑池县仁村、济源市白涧河、卫辉市沙滩,相应岩石地层单位在鲁山、登封、济源为张夏组中部,在卫辉为张夏组下部,垂直分布距离在渑池为30m,在登封、鲁山、卫辉达80m,以登封关口剖面的29～32层为次层型。该带含三叶虫Bai- liella lantenoisi（图3.52）,Lioparia theano（图3.53）Yujinia angustilimbata,Y.latilimbata,Honania pansa,Manchuriella sp.,Austrosinia sp.,Proasaphiscus butes,P.honanensis,Anomocarella sp.等。时代为徐庄期。

图3.52 兰氏毕雷氏虫Bailiella lantenoisi（Mansuy）（据Zhang et al.,1995）

图3.53 光颊虫Lioparia theano（Walcott）（据Zhang et al.,1995）

（11）Crepicephalina-Megagraulos共存延限带

该带分布于鲁山县辛集、汝州市庙下、宜阳县祖师庙、登封市关口、渑池县仁村、卫辉市沙滩等地,相应岩石地层单位因地而异,在鲁山、登封为张夏组上部,在渑池为张夏组顶部,在卫辉为张夏组中部,垂直分布距离50～80m,以登封关口剖面33～36层为次层型。本带含三叶虫Megagraulos coreanicus（图3.54）,M.inflata,M.liaotungensis,M.dengfengensis,M.obscura,Crepicephalina perg- ranosa（图3.55）,C.convexa,C.damia,Austranina chalcon,Protohedina sp.Yujinia ludianensis,Lo- phodesella henanensis,L.yiyangensis,Plebiellus obsoletus,Memmatella tubercula,Lianglangshania hueiren- sis,Lisania sp.,Inouyella yiyangensis,Honania lata,Solenoparia similis,Jixiania jixianensis,Proasa- phiscus butes等。时代为中寒武世张夏期。

图3.54 高丽副野营虫Megagraulos coreanicus Kobayashi（据Zhang et al.,1995）

（12）Taitzuia-Poshania 共存延限带

该带分布在舞钢市尹集、平顶山市井营、宝丰县马道、汝州市蟒川、禹州市打狼沟、登封市唐瑶、卫辉市沙滩等地,相应岩石地层单位在舞钢—汝州一带为张夏组上部,在登封、卫辉为张夏组顶部,垂直分布距离60～120m,以卫辉沙滩剖面40层中部至46层为次层型。本带化石偏少,主要有 Taizuia magna,T.wuyangensis,Poshania dajindianensis,Liopeishania lubrica,Peishania sp.等。本带之上华北还有Damesella-Yabeia带,裴放（1987）在河南也曾建Damesella带,因白云岩化普遍较强,化石稀少,仅在林州发现Damesella blackwelderi（＝D.paronai）,不足以建带,这部分地层归Taitzuia- Poshania带。时代为中寒武世张夏期。

（13）Blackwelderia延限带

该带分布于汝州杨坡,登封送表、关口,宜阳祖师庙,卫辉沙滩等地,相应岩石地层单位在登封、汝州为三山子组下部,在卫辉为崮山组底部,以卫辉沙滩剖面47～49层为次层型,垂直分布距离约20m,以该属出现为下界,以上一个化石带带化石出现为上界。本带化石不太丰富,主要有 Blackwelderia sinensis（图3.56）,B.paronai,Monkaspis serratus,Pseudagnostus sp.,Formasagnostus convexus,Liostracina krausei,Cyclolorenzella yentaiensis,Stephanocare richthofeni等。时代为晚寒武世崮山期。

图3.55 满瘤小裂头虫 Crepicephalina pergranosa Resser et Endo（据Zhang et al.,1995）

图3.56 中华蝴蝶虫Blackwelderia sinensis（Bergeron）（据孟宪松,1977）

（14）Drepanura延限带

该带目前仅发现于卫辉沙滩,存在于汝州杨坡、登封唐瑶、渑池等地,相应岩石地层单位在卫辉一带为崮山组上部到炒米店组底部,在其他地区为崮山组,以该属出现为下界,以上一个化石带带化石出现为顶界,垂直分布距离15～40m,以卫辉沙滩剖面50～52层为次层型。该带化石偏少,主要有Drepanura premesnili,Bergeronites？ sp.,Blackwelderia sp.等。时代为崮山期。

（15）Chuangia 延限带

该带见于卫辉沙滩、永城芒山（穆时富等,1991）,相应岩石地层单位在卫辉地区为炒米店组下部,在永城为崮山组,垂直分布距离15m,以卫辉沙滩剖面53～57层为次层型。本带含化石甚少,仅有Chuangiabatia（图3.57）,C.sp.。时代为晚寒武世长山期。

（16）Changshania延限带

该带主要分布于登封关口、卫辉沙滩、永城芒山等地,相应岩石地层单位为炒米店组上部或崮山组（永城）,以该属出现与消失为底、顶界线,垂直分布距离24～40m,以卫辉沙滩剖面58～64层为次层型,本带含三叶虫比较丰富,主要有Changshania conica（图3.58）,Irvingella taitzuhoensis,Dikelocephalites gongxianensis,D.flabelliformis,Homagnostus hoi,Quadrahomagnostus tien- shihfuensis,Pagodia sp.,Chalfontia sp.,Peijiashania sp.,Haniwa mangshanensis,Kaolishania pustulosa等。时代为长山期。

图3.57 刺庄氏虫Chuangia batia（Walcott）（据穆时富等,1991）

图3.58 锥形长山虫Changshania conica Sun（据穆时富等,1991）

（17）Ptychaspis-Tsinania共存延限带

该带目前仅在永城县保山、芒山发现,相应岩石地层单位为炒米店组下部,以永城芒山剖面（穆时富等,1991）8～18层为次层型,垂直分布距离26～92m。本带产三叶虫主要有Ptychaspis sub- globosa,P.brevicus Sun,Tsinania canens（图3.59）,T.trigonalis,Mansuyia sp.,Acrocephalina sp.等。时代为晚寒武世凤山期。

（18）Quadraticephalus带

该带主要分布于陕县干泥沟、渑池县柿峪沟、林州、永城县芒山等地,相应岩石地层单位在永城芒山为炒米店组上部,在其他地区为三山子组,以永城芒山剖面（穆时富等,1991）19～29层为次层型,垂直分布距离32～59m。本带三叶虫化石主要有Quadraticephalus walcotti（图3.60）, Q.linyuensis,Changia rugosa,C.yongchengensis（图3.61）,Haniwa pingquanensis minutia,H.yudongia, H.equal-imbata,Tsinania humilis,T.necopina,Lophosaukia sp.,Sinosaukia sp.,Atratebia nexosa等。时代为凤山期。

图3.59 三角济南虫Tsinania（Dictyites）trigonalis（Kobayashi）（据穆时富等,1991）

图3.60 华氏方头虫Quadraticephalus walcotti Sun（据卢衍豪等,1965）

图3.61 永城章氏虫Changia yongchengensis Yan（据穆时富等,1991）

（19）Mictosaukia带

该带见于渑池七峰峪、林州市白龙庙等地,相应岩石地层单位在三山子组。本带化石十分稀少,主要有Mictosaukia luanheensis（图3.62）,M.cf.bella,Haniwa sp.,Changia sp.,Prosaukia sp.等。时代为凤山期。

3.2.1.2 三叶虫动物群分析及生物地理区

河南华北型寒武系三叶虫动物群比较繁盛,初步统计,有36个科,75个属,88个种,20个未定种（Zhang Wentang et al.,1995）,动物群明显属于华北生物省,分带基本相同,但也存在一些自己的特点,如早寒武世Hsuaspis仅限河南华北地层区南部及陆块南缘,中寒武世缺失或罕见Dorypyge,Amphoton,Damesella, Anomocarella,晚寒武世少见Tsinania等（刘印环等,1991）,这些特点,卢衍豪（1962）、项礼文等（1981）都作了分析,本书不再赘述。

古生物地理学研究历史始自19世纪中叶,著述甚多,认识互有异同。我国也有一些成果相继问世（殷鸿福等,1988；王鸿祯等,1990）,古生物地理区划及命名比较接近。古生代全球分为3个生物大区（realm）,其下分为生物省（prov- ince）,所划华北生物省和华南生物省在古生代同属一个生物大区,但名称不尽一致,寒武纪时为亚澳生物大区。但对分区因素认识也有分歧（卢衍豪,1974；王鸿祯等,1985）。

图3.62 滦河小索克虫Mictosaukia luanhensis Zhou et Zhang（据Zhang et al.,1995）

3.2.1.3 三叶虫动物群的对比

（1）与国内对比

河南华北型寒武系属于华北地台寒武系的一部分,与河北、山西、山东、辽宁、淮南等地寒武系的岩性、生物群组合及分带特征基本相同,说明上述地区在寒武纪时为统一的华北海,只是安徽淮南,河南方城、叶县寒武系有较低层位,说明海侵较早。

河南华北型寒武系与扬子地台区寒武系可以对比（表3.3）。云南、四川、三峡地区都发育有震旦纪—寒武纪的连续沉积,早寒武世早期小壳动物群出现的时间及组合特征基本上相同,说明上述地区在寒武纪为统一的扬子浅海。在河南未发现梅树村阶的小壳动物化石,所产三叶虫Hsuaspis及小壳动物化石是沧浪铺阶中部化石,说明河南的海侵较晚。朱砂洞组和馒头组的三叶虫Redlichia在扬子区沧浪铺阶上部和龙王庙阶都有分布,说明那时两个浅海已经相通。中寒武世,华北海和扬子海的沉积物和动物群有较大区别。河南中寒武统以页岩和灰岩为主,三叶虫化石比较丰富,而扬子区中寒武统则多为白云岩,三叶虫化石稀少,仅有少量共同分子,如滇东陡坡寺组的Kunmingaspis在河南出现。晚寒武世,华北海与扬子海动物群差别更大。滇东缺乏晚寒武世沉积。三峡地区虽有晚寒武世沉积,但因都是白云岩,化石极为稀少,仅有贵州桐梓华坝组的Monkaspis、毛田组的Calvienella是华北型分子。这种现象表明,中、晚寒武世华北海与扬子海距离较远,华北板块与扬子板块彼此分离。但在滇西保山地区,晚寒武世出现了同河南相似的三叶虫动物群,如保山的核桃坪组产Blackwelde ria,Drepanura,柳水组产Chuangia,Kaolishania,保山组产Ptychaspis,Tsinania,Quadraticephalus,Calvienella（卢衍豪,1962；项礼文,1981）,都是河南上寒武统的重要化石。说明晚寒武世滇西保山地区与华北海相通。

滇东南地区的寒武系（卢衍豪,1962；项礼文,1981）与河南华北型寒武系比较相似。滇东南下寒武统猫猫头组产Hsuaspis,见于河南辛集组。大寨组产Redlichia murakamii,见于河南馒头组。滇东南中寒武统大丫口组产Kunmingaspis,Ptychoparia,见于河南馒头组。田蓬组产Solenoparia,Loren-zella,Proasaphiscus,Bailiella,见于河南张夏组。龙哈组产Manchuriella,Taitzuia,是张夏组化石。滇东南上寒武统歇场组产Blackwelderia,Homagnostus,是河南崮山组化石。唐家坝组产Chuangia,Chan-gshania,是河南长山阶的带化石。博莱田组产Ptychaspis,Pagodia,Saukia,Tsinania,是河南炒米店组的化石。很明显,滇东南地区在早寒武世接受海侵之后,海水一直与华北海相通。

可以认为,河南早寒武世辛集期的海侵来自扬子浅海北部,是越过秦岭来的,其通道可能是“南（阳）襄（阳）夹道”（刘鸿允,1951；杨志坚,1958；裴放等,2006）,向北至龙王庙期淹没整个华北地台,成为广阔的华北陆表海。此外,河南方城、叶县等地辛集组之下有一套厚薄不等的砂岩、砂质页岩,杨文智（1981）称为震旦系杨寺庄组,其中产海绵骨针？ Protospongia,有属筇竹寺阶的可能性,值得进一步深入研究。

表3.3 河南省华北型寒武系与国内各地区对比表

（2）与国际对比

河南省华北型寒武系古生物化石比较丰富,可以和世界其他地区进行对比（表3.4）。河南省寒武系三叶虫动物群与澳大利亚的比较类似,两地寒武纪三叶虫的种类、科甚至属一级都有许多是共同的。在南澳大利亚州弗林德斯山及Yorke半岛Yorke灰岩中产三叶虫Yorkella australis（Runnegar et Bentley,1983）,该化石还见于Scott山Ajax灰岩（Daily,1972）。Ajax灰岩产双壳类Pojetaia runne- gari Jell,该化石在河南辛集组已发现,故与其共生的Hsuaspis带可与Yorkella带对比。在南澳大利亚,Wirrealpa灰岩产三叶虫Redlichia versabunda Opik,R.aff.nobilis Walcott,R.guizhouensis Lu etZhang（Brock et Cooper,1993）,可同河南龙王庙阶的Redlichia chinensis带对比。澳大利亚新南威尔士州Mootwinge地区中寒武统底部Ordian阶Coonigan组的“初见灰岩”（Runnegar et Jell,1976）产有三叶虫Redlichia chinensis（Opik,1970）,这是河南龙王庙阶的带化石。河南中寒武统三叶虫Solen-oparia,Crepicephalina,Lisania也见于澳大利亚（Opik,1957）,两地还有一些地方性属种。晚寒武世,两地的三叶虫动物群比较类似,大部分属是共同的。澳大利亚产三叶虫化石Blackwelderia,Bergeronites,Irvingella,Ptychaspis,Tsinania,Prosaukia,Quadraticephalus,Haniwa,Pagodia,Micto-saukia（Opik,1957；Shergold,1975）,都是河南上寒武统的化石（Pei,1989）。可以看出,河南华北型寒武系与澳大利亚寒武系的动物群在早、晚寒武世关系密切,中寒武世地方性属种较多。可以推测,在寒武纪,华北海与澳大利亚海是靠近而且是相连的。

河南华北型寒武系与西伯利亚地台寒武系动物群的关系比较特殊。西伯利亚早寒武世小壳化石与扬子地台区相比,缺少云南梅树村阶最底部的小壳化石组合（罗惠麟等,1984）,但有比河南辛集组要低的层位和小壳化石,说明海侵比河南早,西伯利亚海在早寒武世曾与扬子海相通,与华北海相距较远。辛集组的三叶虫Bergeroniellus,单板类 Yochelcionella见于西伯利亚Botomian 阶（Миссаржевский,1981）。朱砂洞组的三叶虫Redlichia noetlingi在西伯利亚外贝加尔地区也有发现。馒头组的Redlichia又是西伯利亚Lenian阶的常见化石。可见,河南下寒武统可与西伯利亚Tommotian阶上部到Lenian阶对比。河南寒武系与西伯利亚的中寒武统三叶虫有一些共同分子。西伯利亚西部和中部产三叶虫Kootenia,Bailiella,Amphoton,这些化石也见于河南中寒武统。西伯利亚东北部的上寒武统产Blackwelderia,Bergeronites,这些化石也见于河南崮山阶,河南长山阶的Irvingella也见于西伯利亚,凤山阶的Haniwa,Tsinania见于西伯利亚。因此,两地的上寒武统有许多相似性。可以看出,华北海与西伯利亚海在寒武纪时先远而后近。

河南华北型寒武纪动物群与美国的（Lochman-Balk et al.,1958）也有一些相似。美国的下寒武统含有与云南梅树村阶上部相当的遗迹化石,比河南辛集组要低。美国下寒武统的三叶虫与河南的差别较大,共同分子罕见。北美的中寒武统产三叶虫Kochaspis,河南馒头组的Hsuchuangia hsuchuangen-sis曾归入Kochaspis,二者有共同之处。河南中寒武统的Kootenia,Pagetia,Crepicephalina在北美多处发现。北美上寒武统产三叶虫Irvingella,Ptychaspis,Prosaukia,Saukia（Palmer,1977,1979）,化石组合面貌与河南类似。因而可以推测,华北海与北美海在寒武纪是相通的,彼此都处于低纬度的远洋海域。

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