全球寒武系第3统第5阶界线层型候选剖面研究报告
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
全球寒武系第5 阶是按国际地层委员会提出的新的寒武系划分 4 统方案中第3 统的第1 个阶，是国内外同行专家正在着力研究要建的一个新的阶及其底界的全球层型剖面和点位 (GSSP) 。
目前，参与竞争全球寒武系第5 阶及其底界界线层型的剖面有 3 处: 一是中国贵州省剑河县革东镇八郎村剖面，二是美国内华达州与加利福尼亚州交界地区的相关剖面，以及俄罗斯西伯利亚 Molodo河地区剖面。这 3 处剖面，近几年都分别在加紧研究，相关国际界线工作组的专家对 3 条剖面也分别进行过考察。2008 年下半年，国际界线工作组 (全球寒武系 2/3 统界线) 进行了初步讨论和表态，多数专家认为美国剖面顶部发育不全，底部未发现关键的三叶虫化石 Bathynotus，同时缺乏微体化石、地球化学等相关学科的研究成果，因此，该剖面有逊于中国贵州剑河剖面。至于俄罗斯西伯利亚 Molodo河剖面，多数专家认为，虽然该剖面地层出露很好，化石丰富，但该剖面是一条浓缩剖面，而且交通十分不便，难以抵达，不宜作为国际层型剖面。目前多数国际界线工作组成员看好中国剖面，认为中方的研究进展明显，正确，建议中国专家正式向国际寒武系分会及界线工作组提交总体研究报告和正式建阶和 GSSP 的提案。
本项研究由贵州大学资源与环境工程学院赵元龙教授为首的团队完成。经多年研究，取得以下主要进展: ①选定了全球寒武系第5 阶的层型和界线层型剖面; ②对第5 阶正式命名为剑河 (或台江)阶; ③建立起了剑河阶内的生物地层序列; ④明确了剑河阶底界的定义; ⑤取得层序地层和化学地层较好的研究成果。现分述于下。
(一) 全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 层型剖面位置
2000 年，彭善池根据贵州剑河八郎凯里组剖面将全球寒武系第5 阶命名为台江阶，自下而上建立了 4 个三叶虫化石带: Oryctocephalus indicus 带，Peronopsis taijiangensis 带，Ptychagnostus gibbus 带和Ptychagnostus atavus 带。但是，因后来国际寒武系分会将 Ptychagnostus atavus 带定为全球寒武系第6 阶———达鲁米阶 (Drumian stage) 的首现带。因此，原台江阶的含义需作修订。赵元龙等弃用台江阶而改称剑河阶。其层型剖面选定在贵州省剑河县革东镇西北方向 3 km 左右的八郎村后约 500 m 的乌溜-曾家崖山脊上，距 320 国道约 3 km，交通方便，剖面地理坐标为北纬 26°44'843″，东经 108°24'830″。
(二) 全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 层型剖面描述
1. 乌溜 曾家崖层型剖面
上覆地层 甲劳组
灰色、浅灰色中薄—中厚层白云质灰岩、白云质、钙质砂岩、粉砂岩和粉质白云岩。底部含三叶虫 Kootnia san-wanensis，Parafuchouia prompta 等
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
下伏地层 下—中寒武统 “清虚洞组”
0. 深灰色、灰黑色中—中薄层白云岩、泥晶白云岩夹灰黑色白云质、炭质透镜状泥页岩。含三叶虫 Kunmingaspis yunnanensis; 单板类 Helcionella terraustralis。
2. 苗板坡剖面
剖面位于贵州省剑河县革东镇屯州村西北苗板坡山脊上，在鸟溜-曾家崖剖面以北约 1 km 处。地层出露完好，化石丰富 (图65) 。
图65 贵州剑河县革东镇乌溜-曾家崖剖面及苗板坡剖面中—上寒武统柱状图
上覆地层 上寒武统甲劳组
灰色、浅灰色、灰绿色中厚层白云质、钙质砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩，底部为厚约 6 m 的灰色中厚层泥晶生物屑灰岩，含三叶虫 Kootnia samwanensis，Parafuchouia prompta 及大量遗迹化石等
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果
下伏地层 下—中寒武统清虚洞组
深灰色、灰色中层细晶白云岩、泥质白云岩
(三) 全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 底界的定义
全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 的底界也是全球寒武系第3 统的底界。根据近些年的研究，并得到国际界线工作组多数专家共同认可的意见是，该阶的底界以三叶虫印度掘头虫 Oryctocephalus in-dicus 的首现为标志。该种三叶虫在国内外分布广泛。在候选层型乌溜-曾家崖剖面上，其首现点位在凯里组第10 层近底部; 在苗板坡参考剖面上，其首现点位于凯里组第8 层的中上部处。
(四) 全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 的生物地层序列
经过多年研究，课题组在层型剖面 (乌溜-曾家崖剖面) 凯里组中发现丰富的三叶虫化石，至今已有 62 属，百余种。根据其组合分布特点，他们自下而上建立了 3 个三叶虫带 (图66) 。
(1) Bathynotus holopygus-Ovatoryctocara granulata组合带: 分布于层型剖面第1～9 层。本组合带除带化石外，与其共生的重要三叶虫有 Ｒedlichia (Ｒ. ) takooensis longispina，Chittidilla (Diandongaspidella)brevis，Ch. (D. ) plana， Oryctocephalops guizhouensis， Protoryctocephalus balangensis， Nangaops brevis，N. danzhaiensis，Probowmania (P. ) balangensis，P. (Mufushania) nankingensis，Eokaotaia gedongensis，Olenoides hubeiensis 等。这一组合中出现 Ｒedlichia，该属多见于亚太地区下寒武统中，偶见于中寒武统，说明其层位应偏低，应属全球寒武系第4 阶。
(2) Oryctocephalus indicus 带: 分布于层型剖面第10～21 层。本带为全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 的第1 个带。本带除带化石外，与其共生的重要三叶虫有 Parashuiyuella subcylindrica，Nan-gaoia (Shilengshuia) conica，Pagetia significans，Olenoides paraptus，Pagetia danzhaiensis，Euarthricoceph-alus (Microryctocara) similis，Oryctocephaloides robustus，Curvoryctocephalus taijiangensis，Oryctocephalus re- ticulatus，Euarthricocephalus (E. ) taijiangensis， Metabalangia yupingensis， Burlingia ovata， Xingrenaspis xingrenensis，Eosoptychopara (Danzhaina) conia，Majiangia majiangensis，Kaotaia globosa，Metarthricoceph-alus spinosus， Douposiella guizhouensis， Küctsingocephalus qiannanensis， Eosoptychopara (Danzhaina ) spi-nosa，Danzhaiaspis elongatus 等。
(3) Peronopsis taijiangensis 带: 分布于层型剖面凯里组第22～30 层。为全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 上部的一个带。本带三叶虫的分异度和丰度均不及前两带。除带化石外，限于本带的三叶虫仅有 Probowmania (Gunnia) quadrata，Pianaspis (P. ) subcylindrica 和 Olenoides jialaoensis; 另共生有从下伏带延续上来的分子 Olenoides paraptus，Pagetia significans，P. danzhaiensis，Majiangia majiangen-sis，Kaotaia globosa，Eosoptychopara (Danzhaina) spinosa 及 Oryctocephalus orientalis 等。
图66 乌溜-曾家崖剖面凯里组三叶虫分布及生物地层划分
在层型剖面上，凯里组内疑源类化石也较丰富，具有 2 个明显不同的组合。0～57 m 内分布的是Leiomarginata simplex-Fimbriaglomerella membranacea组合，本组合分布层位与三叶虫 Ovatoryctocara gran-ulata-Bathynotus holopygus组合带的层位相当。本组合内共生的疑源类有 Cymatiosphaera favosa，Micrhys-tridium brevicornum，M. sp. ，Leiofusa sp. ，Asperatopsophosphaera sp. 等。剖面 52 m 以上分布的是 Cris-tallinium cambriense-Heliosphaeridium nodosum-Globosphaeridium cerinum组合，与其共生的疑源类有 Cris- tallinium dubium，Granomarginata prima，Dictyotidium sp. ，Synspharidium sp. ，Pterospermella solida，Ｒe-tisphaeridium densum， Micrhystridium pallidum， Fimbriaglomerella minuta， Lophosphaeridium tentatium，Pterospermella vitrea. ? Liepaina plana，Ｒetisphaeridium howelli，Leiosphaeridia sp. 等。上部组合常见于波兰、东欧等地的传统划分方案 (三分方案) 的中寒武统中; 下部组合常见于上述地区的传统下寒武统中。
(五) 其他研究成果
(1) 三叶虫灭绝事件。经研究证实，在全球寒武系第2 统与第3 统之间 (即第5 阶的底部) 存在一次三叶虫的灭绝事件。从目前已获三叶虫化石分析，在整个凯里组内共有 62 属三叶虫，界线之下有22 属 (含亚属) ，界线之上有 40 属，穿过界线的仅有 9 属，未能穿过界线的达 13 属，其灭绝率达59% 。腕足类也有类似情况。
(2) 化学地层研究证实，在界线点位 (Oryctocephalus indicus 首现点位) 附近碳同位素和大量微量元素均有明显异常，其中碳同位素的最大负面漂移点位与界线点位基本吻合。此结果可作为定义剑河阶底界的非生物标志。
(六) 全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 与国内外的对比
经三叶虫化石带对比，剑河阶的底界与俄罗斯西伯利亚地区的 Amginian 阶下部的 Kounamkites 带的底界一致。二底界之下均含 Oryctoryctocara granulata 和 Oryctocephalops; 剑河阶的底界与美国西部地区的 Delamazan 阶下部的 Oryctocephalus indicus 带的底完全吻合; 定义剑河阶底界的标志三叶虫化石 Oryc-tocephalus indicus 还广泛分布于亚洲的韩国、印度北部喜马拉雅地区等地。在国内，建立在斜坡相区的全球寒武系四分方案中的阶与中国寒武系传统的以台地相区建立的三分方案的阶之间的对比，因各自所含化石的不同，目前难以直接对比。根据层位推断，全球寒武系第5 阶 (剑河阶或台江阶) 大致相当于传统三分案中的毛庄阶加徐庄阶，剑河阶的底部与毛庄阶的底部大体一致。与剑河阶大致同期的岩石地层除凯里组的大部分外，还有华北地区的馒头组中上部，陕西紫阳地区的毛坝关组，浙江余杭地区的杨柳岗组，湖南西部和贵州东部地区的敖溪组，贵州三都地区的柳江组，云南昆明、曲靖地区的陡坡寺组，湖北宜昌地区的覃家庙组等。
赵元龙1 袁金良2 郭庆军3 Frederick A Sundberg4 彭进1
尹磊明2 杨兴莲1 邰通树5 王春江6 喻美艺1
（1.贵州大学资源与环境工程学院，贵阳 550003； 2.中国科学院南京地质古生物研究所，南京 210008；3.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101； 4.美国亚利桑那州肖洛高级中学，Show Low 85901；5.贵州黔东南州苗岭国家地质公园，凯里 556000； 6.中国石油大学地球化学和环境科学实验室，北京 102249）
1 研究目的及研究现状
1990年在测制剑河（原台江）八郎凯里组中上部的凯里生物群剖面时，发现八郎乌溜-曾家崖剖面凯里组中、下部有一条界线，界线之上三叶虫以掘头虫（Oryctocephalus）、高台虫（Kaotaia）及兴仁盾壳虫（Xingrenaspis）等组合为特征，而界线之下三叶虫则以莱德利基虫类的莱德利基虫（Redli-chia）、宽背虫（Bathynotus）及南皋盾壳虫（Nangaops）为特征，这个界线就是中、下寒武统界线。
1997年，袁金良、赵元龙等将界线之上掘头虫的1个种，即印度掘头虫Oryctocephalus indicus作为寒武系中寒武统开始的首现分子（FAD），并迅速得到美国、中国一些三叶虫专家的支持。 随后，在国际地层委员会寒武系分会主席Shergold及秘书长Geyer领导下的国际地层委员会寒武系分会决定将O.indicus作为全球寒武系中寒武统的首现分子，并在美国Split山剖面及剑河乌溜-曾家崖剖面间进行表决，结果剑河剖面领先。与此同时，彭善池则根据产O.indicus的台江八郎剖面中的几个三叶虫带，建立了台江阶，底界也就是O.indicus的首次出现层位。2001年，赵元龙等对台江八郎乌溜-曾家崖凯里组剖面界线上、下地层进行详细采掘工作，结果发现O.indicus的首次出现层位在距离凯里组底界52.8 m处。与此同时，美国三叶虫专家Sundberg，Linda也对美国西部的中—下寒武统界线进行了研究，他们在内华达州、加利福尼亚州交界处的多个剖面中发现了Oryctocephalus indicus，建立了O.indicus带，并在该带下部带中建立O.americanus种。 由于美国有些地层剖面顶部发育不全，底部未见下寒武统顶部标志化石宽背虫Bathynotus，也未进行其他相关学科如微体化石、地球化学等方面的研究，在2003年寒武系分会部分选举委员投票表决中逊于贵州剑河剖面。
2003年以来，以赵元龙教授为首的研究团队对剑河八郎乌溜-曾家崖潜在的寒武系第2统及第3统界线国际层型剖面进行深入研究，特别是进行界线层型辅助剖面、碳同位素，地球化学研究，生物标志结果也令人高兴，尤其是碳同位素曲线明显的负异常层可与乌溜-曾家崖剖面三叶虫O.indicus的首次出现层位（距离凯里组底界52.8 m处）基本一致，说明三叶虫界线划分的正确性。然而，Flecher（2003）提出主要产于西伯利亚Molodo河Kounamkita组下部的Ovatoryctocara带的O.granulata亦可作为潜在的寒武系第3统首现分子，并得到一些学者的支持（Geyer，2003； Shabarov et al.，2008）。
2008年，西伯利亚雅库茨克第13届国际寒武系工作组会议期间，部分代表先乘小飞机，后坐直升机至Molodo河观看Ovatoryctocara granulata界线层型剖面，讨论后大部分研究者认为，尽管该剖面出露好，化石亦丰富，但交通十分不便，又是浓缩剖面，不适宜作国际层型剖面。2008年下半年，在寒武系第2统及第3统界线工作组组长Sundberg博士领导下，经讨论并表态，在21票中有11票支持O.indicus及剑河乌溜剖面。 目前，我们的研究占优势。2009年6月，寒武系第2统及第3统界线工作组组长、美国三叶虫专家Frederick A.Sundberg博士专程到贵州剑河乌溜-曾家崖剖面进行仔细的界线研究，认为我们的研究结果完全正确，目前本课题组已向国际寒武系分会及其工作组提交总体研究报告，并建议乌溜阶作为国际寒武系第3统第5阶的阶名（图1），实际上是建立在台江阶基础上的全球性阶。
图1 全球寒武系年代地层划分工作模式表，表中的贵州统和乌溜阶为笔者拟用的地层单位
2 台江阶及乌溜阶
彭善池等认为中国寒武系的建阶应在过渡区进行，他所研究的排碧阶、古丈阶均已作为寒武系国际性阶。2000年，彭善池根据贵州剑河八郎凯里组剖面，结合湘西其他剖面及寒武系第3统首现分子Oryctocephalus indicus建立了台江阶，作为寒武系第3统第一个年代地层，包括Oryctocephalus indicus带，Peronopsis taijiangensis带，Ptychagnostus gibbus带，Ptychagnostus atavus带，之上与王村阶的Ptych-agnostus punctuosus带相接。 与下伏都匀阶顶部的Bathynotus holopygus-Ovatoryctocara cf.granulata带相连。在台江阶的基础上，我们进行寒武系第3统第5阶底界层型剖面及点位的研究，并建议命名第3统为贵州统，第5阶为乌溜阶。 由于原台江阶顶部Ptychagnostus atavus带已作为国际寒武系Drumian阶（达鲁米阶）的首现分子，乌溜阶在层位上比台江阶略低一个三叶虫带。
典型的台江阶及乌溜阶剖面位于贵州省剑河县革东镇西北方向3 km左右的八郎村后0.5 km的乌溜-曾家崖山脊上，西距贵阳市260余千米，约3 km与320国道相连，交通方便，位于北纬26°44′843″，东经108°24′830″（图2）。
图2 研究区交通位置图和剑河革东八郎地区部分地质图
3 层型剖面介绍
3.1 乌溜-曾家崖剖面
乌溜-曾家崖剖面由凯里组组成（图3），于1984年测制，1989年及1990年重新测制，1999年对各层厚度修订。
图3 凯里生物群产地寒武系黔东统—武陵统凯里组柱状图
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
3.2 苗板坡剖面
苗板坡剖面位于贵州剑河县革东镇屯州村西北苗板坡山脊，乌溜-曾家崖剖面之北约1 km； 由赵元龙、杨瑞东、郭庆军等于1997年测制，地层出露完好，化石丰富（图3）。
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
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中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
中国主要断代地层建阶研究报告（2006～2009）
4 台江阶或乌溜阶底界界线定义
根据彭善池建阶的定义及本课题组的研究，认为台江阶或乌溜阶底界是以掘头虫类印度掘头虫Oryctocephalus indicus的首现作为台江阶或乌溜阶亦即寒武系第3统底部的开始。
印度掘头虫分布广泛，主要产于中国贵州剑河、丹寨及铜仁一带凯里组，在国外有韩国、印度北部喜马拉雅地区，美国西部、西伯利亚北部Molodo河地区及格林兰地区。贵州剑河革东八郎乌溜-曾家崖剖面凯里组是一个很好的剖面，岩石出露好，层序好，距凯里组底52.8 m首次出现印度掘头虫，共生的三叶虫还有兴仁兴仁盾壳虫Xingrenaspis xingrenensis，大型高台虫Kaotaia magna，大量的佩奇虫、台江弯曲掘头虫Curvoryctocephalustaijiangensis，刺后节头虫Metarthricocephalus spinosus。 疑源类则以Leiomarginata simplex-Fimbriaglomerella membranace组合结束，Cristallnium cambriense-Heliosphaeridium nodosum-Globosphaeridiumcerinum组合出现为第3统第5阶界线，其底界比Oryctocephalusindicus的出现稍低一点。
第5阶底界与下伏地层之间没有岩性的区别，都处在灰色粉砂质页岩中（图4）。
5 阶层型剖面内的生物地层序列及特征
贵州剑河革东乌溜-曾家崖凯里组剖面含有三叶虫62属，已建立3个三叶虫带，由下而上分为Ovatoryctocara cf.granulata-Bathynotus holopygus组合带，占据厚度52.8 m； Oryctocephalusindicus带，由52.8 m至149.48 m，Peronopsis taijiangensis由149.48 m至214.20 m（图5）。
5.1 Bathynotus holopygus-Ovatoryctocara cf.granulata组合带
本组合带除带化石外，还有一些重要的化石，包括界线之下标志性三叶虫，如宽背虫（Bathyno-tus），莱德利基虫（Redlichia），盾甲虫Oryctocephalops，南皋盾甲虫Nangaops，其中宽背虫全球分布，莱德利基虫为亚太地区寒武系第2统的重要化石（图6）。
5.2 印度掘头虫（Oryctocephalus indicus）带
本带除带化石外，还有其他掘头虫类及褶颊虫类化石。 占据地层厚度比较大，达97.18 m，标本也比较多。该带在印度北部喜马拉雅地区KunzamLa组中部出现，美国西部内华达州西部Split山脉Emigrant组也产O.indicus带，但占据的地层厚度只有几米，共生的三叶虫有Microtocara，Pagetia等。
俄罗斯西伯利亚Molodo河Kounamta组主要由深水相的深灰色页岩、薄层硅质岩组成，化石较多，其中上部产有大量的掘头虫类Oryctocephalus reticulatus，该种大部分标本横穿头鞍沟不发育，一些学者认为该种是O.indicus的同义词，另一些学者则认为O.reticulates的大部分标本横穿头鞍沟不发育，少部分标本横穿头鞍沟发育，应是印度掘头虫O.indicus（图6）。最近，Geyer等在格陵兰的Delamaran阶底部发现了O.indicus（Geyer等认为是O. cf.indicus，实际上为典型的O.indicus）。
图4 拟用的贵州统和乌溜阶贵州剑河八郎乌溜-曾家崖界线层型剖面野外露头及FAD分子Oryctocephalus indicus的首现层位
图5 乌溜-曾家崖剖面凯里组三叶虫地层分布及生物地层划分
5.3 台江胸针球接子带（Peronopsis taijiangensis Zone）
本带除带化石外，常见的还有甲劳拟油栉虫Olenoides jialaoensis，亚筒形平壤盾壳虫Pianspis（P.）subcylindrica，其中O.jialaoensis分布于贵州凯里地区凯里组上部（图6）。 由于Peronopsis taijiangensis的属Peronopsis全球分布，我们于2009年正式建立此带。
图6 拟用的贵州统和乌溜阶的重要三叶虫
6 其他研究手段介绍
剑河八郎乌溜-曾家崖凯里组剖面还进行了疑源类、层序地层、事件地层、化学地层的研究，研究结果表明O.indicus的首现点与有机界及无机界的发展是一致的。
6.1 疑源类的研究
对乌溜-曾家崖剖面作了详细的疑源类研究表明，在凯里组底部之上52 m的层位出现疑源类2个明显不同的组合，52 m之上为Cristallinium cambriense-Heliosphaeridium nodosum-Globosphaeridium cerinum组合，这些化石种也常见于波兰和东欧地台的传统中寒武统地层中（Moczydlowska，1991，1998； Volk-ova et al.，1983，1990）。 52 m之下的Leiomarginata simplex-Fimbriaglomerella membranacea组合出现在上述3个地区的传统下寒武统的地层中。 因此，乌溜-曾家崖剖面疑源类的组合有助于与三叶虫缺乏的波兰和东欧一带的地层对比，是一个具对比意义的参考化石门类（图7）。
6.2 三叶虫事件地层学的研究
寒武系第2统及第3统即中、下寒武统的生物灭绝事件又称霍克湾事件（Howke Bay event），主要与海水进退有关，主要表现在莱德利基虫目的大灭绝及褶颊虫类、耸棒头虫的重创，这一灭绝事件在剑河八郎乌溜-曾家崖凯里组剖面上均有表现。研究表明，寒武系第2统及第3统界线下三叶虫组成发生了很大的变化，整个凯里组共有三叶虫62属，界线之下有22属（亚属），之上有40属，之间只有20属穿过界线（图5），灭绝率达到47％。腕足类也有类似现象。
6.3 层序地层学的研究
剑河八郎地区凯里组发育良好，处于一个4级旋回及2个3级旋回中，3级旋回中最大海平面位于107 m处，即位于GTB14层顶或GTB15层底，而第一个4级旋回的最大海平面则位于48 m处左右，而寒武系第2统与第3统界线及点位即GSSP则位于其上位置（图7）。
6.4 化学地层研究
曾多次对乌溜-曾家崖及辅助剖面剑河川硐尖山凯里组剖面进行过无机及有机碳同位素和微量元素分析，研究发现在三叶虫Oryctocephalus indicus的首现层位附近碳同位素和大量的微量元素都有明显的异常，其中碳同位素的最大负漂移点位和剖面上GSSP点位基本吻合（图7），说明无机界的变化及碳有机同位素的变化与三叶虫的发展阶段基本一致，确认其划分的正确性。
此外，生物标志的研究结果也是如此。
7 对比关系
7.1 国际对比
国内地区台江阶顶界以Ptychagnostus gibbus为顶，与西伯利亚Amginian顶部相比，底界则与该阶下部Kounamkites底界一致，两底界之下均产Oryctoryctocara cf.granulata，Oryctocephalops。美国西部Delamaran阶上部含Ptychagnostus gibbus，下部为Oryctocephalus indicus，顶界一致，底界则与Delamaran阶的下部O.indicus底界一致。O.indicus之下的Amecephalus arrojosensis带及Eokochaspis nodosa带则位于乌溜阶底界之下。澳大利亚寒武系第3统底界位于Ordian阶顶部，即Xystridura negrian与Redlichia forresti带之间，与乌溜阶相比，Ordian阶上部的Templetonian顶部为Ptychagnostus gibbus带，两者顶界一致，乌溜阶与澳大利亚、西伯利亚及劳亚大陆3个主要地区及其他地区的对比（表1）。新建的全球年代地层乌溜阶与全球对比关系如表1，表2。
图7 拟用的贵州统和乌溜阶的生物地层（Zhao et al.，2007）、地球化学（Guo et al.，2010）和层序地层学
表1 全球主要地区寒武系内部再划分的国际对比表
（修改于Peng et al.，2004）
Oi＝FAD of Oryctocephalus indicus.Or＝Oryctocephalus reticulates，Og ＝LAD of Ovatoryctocaragranulata，Oa＝Oryctocephalusamericanus，Bk＝LAD of Bathynotus kueizhouensis，Bh＝LAD of Bathynotus holopygus，R＝LAD of Redlichia，Pt＝Peronopsis taijiangensis，Pr＝P.rect a，Pl＝P.lata，Pu＝P.ultimus，Pbr＝P.brigharnensis，Pb＝P.bonnerensis，Pg＝Ptychagnostus gibbus.
7.2 国内对比
根据彭善池最新研究，台江阶或乌溜阶底界代表全球寒武系第3统的底界，由于华北地区寒武系2统及3统界线划分不一致，两者难以完全一致，一般认为与毛庄阶底部可以对比，台江阶顶相当于张夏阶的中部，而乌溜阶则和徐庄阶顶界一致。
8 前 景
修订含义的Oryctocephalus indicus特征明显，比另一个寒武系第3统及第5阶的首现分子Ovatoryc-tocara granulata分布广泛，对比性也好。O.indicus依托的剖面——中国贵州剑河八郎乌溜-曾家崖剖面岩性单一，岩石出露好，处于生物灭绝时期，之上为著名的凯里生物群，交通方便，适于全年工作。而O.granulata易变形，分布范围较窄，首现层位不一致，所依托的Molodo河剖面位于北极圈内，交通极为不便，且属于非正常沉积，为浓缩剖面，不适于国际地层层型剖面。O.indicus及其乌溜-曾家崖剖面研究仍处于领先地位。
致 谢 国际地层委员会副主席、国际地层委员会寒武系分会主席彭善池研究员及秘书长Loren EBabacock教授给予指导； 国际地层委员会寒武系分会选举委员朱茂炎研究员及贵州大学副校长宋宝安教授给予鼓励和支持； 贵州省黔东南州州政府和剑河县政府（均含国土局）给予帮助。全国地层委员会2006～2010年连续给予资助；贵州省科技特别基金（黔科机字2007 -4004）、贵州省国际合作项目（黔科外G字2010.7001号）、贵州省科技教育人才省长基金（黔省专合字2006.7号）等给予专项资助； 国家自然科学基金（40672018，40762001）、科技部973项目（2006CB806401）给予资助。剑河县八郎村村民刘峰、刘泽福、刘泽武及贵州大学地层古生物研究生孙海静等参加野外工作，在此一并表示衷心的感谢。
表2 全球主要地区寒武系2～3统内部界线对比表
（据Peng and Babcock，2004，Zhao et al，2007，McCollum and Sundberg，2007，Kruse et al，2009）
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