2005年工作进展

(一)巢湖阶单位层型研究 

(二)中国下三叠统陆相底界界线层型研究 

(三)青岩阶建阶研究

(四)中三叠统上部“待建阶”的研究

 

 

(一)巢湖阶单位层型研究 

子课题负责:童金南
承 担 单 位 :中国地质大学(武汉)

一、2004年度工作情况野外工作

对巢湖阶标准剖面在前期工作的基础上进行补充工作

对巢湖阶底界的区域对比展开进一步工作
  安徽南陵丫山剖面
  南京湖山剖面
  贵州罗甸关刀和打讲剖面
  湖北兴山大峡口剖面

完成工作量
  实测剖面4条
  牙形石分析样品约300件
  碳氧同位素分析样品约300件
  孢粉分析样品约200件 

二、2004年度工作情况室内工作

近200件样品的牙形石分析工作

近300件样品的碳氧同位素分析

约150件样品的了孢粉分析

约120件样品的磁极性分析

三、2004年度工作情况国际交流与合作

元月、五月、八月分别带领一批澳大利亚、日本和美国学者到巢湖和煤山等地进行了野外考察

六月份到印度考察了Spiti地区的三叠系

九月份出席了在意大利召开的32届国际地质大会

派出1名博士研究生到加拿大与国际三叠系分会主席、牙形石专家Mike Orchard博士合作研究3个月

积极筹备2005年5月将在安徽巢湖召开的“三叠纪年代地层与生物复苏国际会议”。第一号通知在年初发出,第二号通知也已于年底发出

四、发表论文

左景勋,童金南,邱海鸥,赵来时,2004,巢湖平顶山北坡剖面早三叠世碳、氧同位素地层学研究。地层学杂志,28(1): 35-40, 47.

童金南,Yuri D. Zakharov, 吴顺宝,2004,安徽巢湖地区早三叠世菊石序列。古生物学报,43(2): 192-204 (in English with Chinese abstract).

Tong Jinnan, Yuri D. Zakharov, Michael J. Orchard, Yin Hongfu, Hans J. Hansen, 2004, Proposal of Chaohu section as the GSSP candidate of the I/O boundary. Albertiana, 29: 13-28.

Zhao Laishi, Orchard, M. J. and Tong Jinnan, 2004, Lower Triassic conodont biostratigraphy and speciation of Neospathodus waageni around the Induan-Olenekian boundary of Chaohu, Anhui Province, China. Albertiana, 29: 41-43.

Tong Jinnan, Zakharov, Y. D., 2004, Lower Triassic Ammonoid Zonation in Chaohu, Anhui Province, China. Albertiana, 31: 65-69.

童金南,左景勋,赵来时,段冶,张建军,Yuri D. Zakhavrov, Hans J. Hansen, 2004, 安徽巢湖下三叠统剖面研究。地层古生物论文集,第二十八辑,147-163。北京:地质出版社

童金南,赵来时,左景勋,Hansen, H. J., Zakharov, Y. D., 2005, 安徽巢湖地区下三叠统综合层序。地球科学,30(1):40-46.


五、待发表论文

童金南、Hans J. Hansen、赵来时、左景勋,印度阶―奥伦尼克阶界线层型候选剖面——安徽巢湖平顶山西剖面地层序列。地层学杂志(已接受)

Tong Jinnan, Hans J. Hansen, Zhao Laishi, Zuo Jingxun,High-Resolution Induan-Olenekian Boundary Sequence in Chaohu, Anhui Province. Science in China (Series D) (已接受)

童金南、殷鸿福,国际三叠纪年代地层研究进展。地层学杂志(已接受)

六、主要进展和成果

印度阶―奥伦尼克阶界线全球层型

候选剖面
West Pingdingshan, Chaohu, Anhui, China
Tri Kamnya Cape, Vladivostok, South Primorye, Russia
Abrek Bay, Vladivostok, South Primorye, Russia
?Muth, Spiti , Indian Himalayas

印度阶―奥伦尼克阶界线的划分标准

     

 

华南早三叠世代表性牙形石生物地层序列

 

 

筹备“三叠纪年代地层与生物复苏国际会议” 

International Symposium on

Triassic Chronostratigraphy and Biotic Recovery

23-25 May 2005, Chaohu, China

三叠纪年代地层与生物复苏
国际会议
2005年5月23~25日 ,中国巢湖

确定与会代表名单

美国:Adam D. Woods;David J. Bottjer;Bruce R. Wardlaw;Vladimir I. Davydov; Christopher A. McRoberts; Daniel J. Lehrmann; Lars Schmitz;Ryosuke Motani;Margaret L. Fraiser;Roland Mundil;Pedro J. Marenco; Thomas J. Algeo; James George Ogg; Gabriele Maria Ogg; Yasha Michael Ogg; Nikolas Christopher Ogg; Robert Popp; John E. Marzolf; Wan Yang

瑞士:Aymon, Baud;Sylvain Richoz

加拿大:Charles M. Henderson;Mike Orchard; Tyler W. Beatty

土尔其:Demir Altiner

斯洛文尼亚:Tea Kolar-Jurkovsek;Bogdan Jurkovsek

克罗地亚:Dunja Aljinovic

俄罗斯:Michael A. Shishkin;Valery Ja. Vuks; Yuri D. Zakharov

德国:Michaela Bernecker; Manfred Menning

澳大利亚:Robert S. Nicoll;Ian Metcalfe; Yuanqiao Peng; Z. Q. Chen

英国:Richard J. Twitchett; Oliver Weidlich

日本:Yoshihito Kamata; Yukio Isozaki

丹麦:Hans J. Hansen

奥地利:Leopald Krystyn

匈牙利:Heinz Kozur

印度:Arun D. Ahluwalia

会议科学目的

争取在巢湖建立全球印度阶—奥伦尼克阶界线层型(即金钉子)

争取在贵州威宁建立全球陆相二叠系—三叠系界线辅助层型

宣传中国下三叠统上部的“巢湖阶”,为争取将其列入国际地质年表铺路

宣传中国优秀的三叠纪爬行动物化石群,包括巢湖龙和关岭动物群等

七、下阶段主要工作

组织和举办好巢湖“三叠纪年代地层及生物复苏国际会议”及会前和会后野外考察

巢湖阶层型剖面生物地层序列

巢湖阶层型剖面上巢湖阶顶界的确定

准备项目总结报告

(二)中国下三叠统陆相底界界线层型研究 

子课题负责:杨逢清
承 担 单 位 :中国地质大学(武汉)

一、2004年完成的工作量野外

完成了新疆吉木萨尔大龙口陆相二叠系—三叠系界线剖面的实测;

完成了贵州威宁岔河陆相二叠系—三叠系界线剖面样品的补采工作;

完成了踏勘云南鲁甸小寨陆相二叠系—三叠系界线剖面的任务

完成了上述前两条剖面的样品采集,包括大化石、微体化石、常量及微量元素样品、碳同位素样品、粘土样品等,全部样品近千件

二、2004年完成的工作量室内

完成了贵州威宁岔河剖面的碳同位素、TOC、常量及微量元素、分子化石、大化石的测试及鉴定工作。粘土中锆石的挑选正在进行中。

完成了新疆大龙口剖面的双壳类、介形虫及轮藻的处理及鉴定工作;但孢粉及叶肢介化石尚在处理和鉴定中

完成了贵州威宁岔河陆相二叠系—三叠系界线剖面同位素的测年工作,取得较好的成果

三、贵州威宁岔河陆相二叠系—三叠系界线地层研究进展

1.岔河陆相二叠系—三叠系界线剖面锆石同位素测年成果

贵州威宁岔河陆相二叠系—三叠系界线剖面

同位素测年

  锆石的同位素测年由天津地质矿产研究所李惠明研究员完成,68a层锆石5个数据点在实验误差范围内全部落在谐和曲线上。通常认为对年轻锆石而言,206Pb/238U表面年龄较之其他两组年龄(207Pb/235U;207Pb/206Pb)要精确可靠。因而这5个锆石的206Pb/238U表面年龄的加权平均值252.6±2.8Ma,是自生锆石的结晶年龄,应解释为68a粘土层的形成年龄。

 

 

  浙江长兴煤山全球二叠系—三叠系界线层型剖面上,其界线粘土的同位素平均年龄值为251.2Ma。岔河界线上粘土(68层)的同位素年龄值(252.6±2.8Ma),大致可与海相层型剖面的粘土年龄值相比

2.岔河剖面二叠系—三叠系界线附近有机碳同位素成果

 

 


3.岔河陆相二叠系—三叠系界线附近无机地球化学特征及环境意义

 

结论:

Th/U比愈低,Th/Sc比愈高,表明环境愈氧化

La/Th和La/Sc比值高,氧化作用的增强

Fe2O3/FeO比值、Th/U和Th/Sc比值、La/Th和La/Sc比值,表明岔河二叠系-三叠系界线附近存在一个氧化作用增加的过程

Ca/(Ca+Fe)比值小、界线附近增大
反映盐度有明显增加。对于陆相地层来说,该盐度增加代表了古气候的变化(干旱)

小结:
  贵州威宁岔河二叠纪-三叠纪之交古气候、古环境经历了一个较为短暂的变化阶段,这个变化开始于岔河剖面的63层,结束于岔河剖面的69层
  岔河剖面二叠系-三叠系界线附近:
   氧化程度增加
   气候温度升高
   盐度突然增加
  这种变化与有机地球化学反映的环境变化基本是吻合。

4.岔河二叠纪—三叠纪之交沉积环境的演变的初步研究 

晚二叠世晚期(宣威组上部)为河—湖交互环境

早三叠世早期(卡以头组)转为滨浅湖环境

早三叠世后期(东川组)又转化为辫状河环境,

经历了一个大的水侵—水退变化 

5.用层序地层学的方法研究了岔河二叠系—三叠系界线地层 
  岔河剖面二叠系—三叠系界线剖面可分为122个小层序(或旋回),其中宣威组103个小层序,平均每个旋回厚度0.84m;卡以头组17个小层序,平均每个旋回厚度1.42m,东川组由于实测地层不多,划分了2个小层序,平均每个旋回厚度3.38m。

  根据小层序的划分,岔河剖面划分出62个准层序,28个准层序组。

  又根据准层序划分和二叠系—三叠系沉积环境变化,将威宁岔河二叠系—三叠系界线剖面划分出XS1、XS2、XS3、XS4、XS5和XS6六个Ⅲ级层序。

 

 


四、2005年工作计划

继续加强贵州威宁岔河二叠系—三叠系界线剖面研究,使其更快成为陆相下三叠统底界界线层型候选剖面

加强对新疆吉木萨尔大龙口二叠系—三叠系界线地层的研究,寻找出它与威宁岔河剖面的可比性

继续完成各项测试项目

准备项目的总结报告

(三)青岩阶建阶研究

子课题负责:姚建新、白志强
承 担 单 位 :中国地质科学院地质研究所、北京大学

一、实物工作量
2004年度完成实物工作量如下表:
工作内容  单位 数量
地质剖面研究  2
岩石薄片切片  230
牙形石分析鉴定 100
玻屑凝灰岩锆石Shrimp分析 35

二、项目主要进展情况
  国际地层学研究中,下-中三叠统界线的划分是一个有争议的问题,其原因在于下三叠统上部奥仑尼克阶的界线层型位于北方区,中三叠统下部的安尼阶的界线层型位于特提斯区。而且两个阶界线附近菊石(Keyserlingites robustus)及牙形石(Chiosella timorensis)均存在生物混生过渡现象。中国西南地区从台地相到盆地相不同类型早-中三叠世地层均较发育,为奥仑尼克阶-安尼阶界线层型侯选剖面的研究和本课题的开展创造了有利条件。 
  在详细收集资料和对上年度工作分析的基础上,本课题在贵州省望谟县甘河桥、贵州省贵阳市青岩和贵州省紫云县石头寨剖面三条剖面进一步详细补采了牙形石230余件和同位素年代学样品1件,并对采集的样品进行分析测试。各剖面研究取得的的主要工作进展及主要成果如下: 
1、研究剖面的地理和地质位置
   研究剖面地理位置位于贵州省贵阳市青岩镇和望谟县附近。剖面的地质位置位于右江地层区的黔南地层分区的中西部。右江地层区三叠系发育不全,研究程度较低,但中、下三叠统分布比较广泛,可划分出六个组,自下而上分别为:下三叠统下部罗楼组,下三叠统上部紫云组,中三叠统下部青岩组、新苑组或许满组(三组为同时异相),中三叠统上部边阳组(贵州地质矿产局,1987)。本课题研究重点是下-中三叠统界线附近的下三叠统上部紫云组和中三叠统下部新苑组的中下部。 

 

 

2、研究剖面情况介绍
  青岩剖面是中三叠统青岩阶建阶标准剖面,位于贵阳市以南约30公里的青岩镇。自下而上可分为下三叠统紫云组、中三叠青岩组和垄头组(也称为狮子山脚段)。剖面上菊石类和腕足类等大化石丰富,研究程度较高;下-中三叠统的界线附近牙形分带清楚,含有一定数量、分布稳定的、可以用来进行全球对比的界线代表化石-Chiosella timorensis。并且其上下的地层连续、岩性比较一致,是进行中三叠统青岩阶建阶研究的理想剖面。
  望谟剖面中-下三叠统的界线附近牙形石化石也很丰富,保存精美,含有Chiosella timorensis牙形石,牙形石带较为齐全。并且在界线附近出露玻屑凝灰岩,具有同位素测年上的优势。是另一条研究中-下三叠统界线的优秀剖面。

  下面对两条剖面的情况分别作一介绍 

2.1、青岩剖面
2.1.1、青岩剖面地层情况 
  青岩剖面是中三叠统青岩阶建阶标准剖面,位于贵阳市以南约30公里的青岩镇。自下而上可分为下三叠统紫云组、中三叠青岩组和垄头组(也称为狮子山脚段)。剖面上菊石类和腕足类等大化石丰富,研究程度较高;下-中三叠统的界线附近牙形分带清楚,含有一定数量、分布稳定的、可以用来进行全球对比的界线代表化石-Chiosella timorensis。并且其上下的地层连续、岩性比较一致,是进行中三叠统青岩阶建阶研究的理想剖面

 

 

2.1.2、青岩阶底部地层的研究
  经过进一步研究,在贵州省贵阳市青岩剖面下三叠统上部的紫云组自下而上识别出四个牙形石带:
  Neospathodus waageni带, 
  Neospathodus homer-Neospathodus 
  trangularis带。
在中三叠统下部的青岩组自下而上识别出牙形石带:
  Chiosella timorensis带,
  Neospathodus regalis带。
 

 

2.1.3、青岩阶顶部地层的研究
  王钰等(1959)取李四光青岩组的含义,将青岩组定义为泥页岩为主夹灰岩;上覆白云质灰岩和石灰岩定为法郎组。赵金科(1962)沿用这一用法。。因为未发现可定义时代的大化石,因而怀疑其相当于关岭永宁镇一带的竹杆坡段的下部。后经贵州108地质队调查,发现了大量的腕足类化石,建立了狮子山脚段的腕足类Lisorhynchia pymaea组合。杨遵仪(1966)曾将狮子山脚段置于安尼期之顶,殷鸿福(1974)改归拉丁期之底。这些意见分歧似乎说明厚65米的狮子山脚段具有两者过渡的色彩。
  通过最近工作,在狮子山脚下垄头组底部的样品QLT2和QS3中发现了大量Neogonodolella属的化石,其中含有安尼阶顶部的带化石Neogondolella bifurcata。从而证明其为安尼阶晚期的地层。根据初步的野外调查,认为其上部极可能有安尼阶和拉丁界线地层存在,这将为青岩阶建阶的研究,特别是青岩阶顶界的限定提供有力证据。进一步的牙形石研究工作正在进行之中。

2.2、望谟剖面 
  望谟剖面位于距望谟县城约9公里的公路边,交通位置极为便利,剖面沿着小河岸边出露,出露条件较好。该剖面构造活动影响较弱,仅在罗楼组底部有小断层将岩层轻微错动,下三叠统罗楼组和中三叠统新苑组界线附近的地层连续,牙形石分带清楚。下-中三叠统之间还具一层3-6m厚的玻屑凝灰岩,为同位素年代学研究和地层对比提供了便利条件。

  经过补充工作和进一步详细的研究,在望谟县甘河桥剖面下三叠统上部紫云组和下部罗楼组及中三叠统下部新苑组自下而上识别出6个牙形石带:
  Neospathodus cristagali带, 
  Neospathodus pakistanensis带,
  Neospathodus waageni带, 
  Neospathodus homeri-Neospathodus trangularis带。
  Chiosella cf. timorensis带,
  Neogondolella regalis带。 
 

 

3、牙形石带的划分与对比
  在贵州望谟剖面和贵州省贵阳市青岩剖面识别出的牙形石带可与国内外牙形石带进行对比。
  6、Neogongdolella regalis延限带
  5、Chiosella timorensis间隔带
  4、Neospathodus homeri- N. triangularis 组合带
  3、Neospathodus waageni间隔带
  2、Neospathodus pakistanensis间隔带
  1、Neospathdus cristagalli 间隔带
  按照国际上关于下-中三叠统界线的定义,其中Chiosella timorensis间隔带可作为下-中三叠统划分的标志。

4、下-中三叠统界线研究
4.1、生物地层学研究
  由于奥仑尼克阶和安尼阶的层型剖面分别位于北方区和特提斯区,化石类型有较大差别,给界线层型的研究带来很大困难。Nicora (1977) 研究了希腊和美国内华达的资料后,发现Chiosella timorensis产出于下三叠统以上层位,与中三叠统安尼阶的菊石共生,提出Chiosella timorensis带属于安尼阶的第一个牙形石带意见。Sweet等(1986)和Sweet (1988) 对Nicora (1977)的意见给予了支持。由于牙形石Chiosella timorensis带分布广泛,目前已被发现于内华达、希腊、土耳其、意大利、我国华南、巴基斯坦、克什米尔、印度、日本等地,其受生物区系的影响较小,有利于进行大区域或全球对比。目前大多数牙形石研究者倾向于用Chiosella timorensis带作为安尼阶的第一个牙形石带。 
  根据Bender (1970) 和Kozur(1989)对意大利和土耳其牙形石研究,在早-中三叠世存在一个Neospathodus-Chiosella-Neogongdolella的牙形石演化系列。Chiosella timorensis代表了从NeospathodusNeogongdolella之间的过渡类型,化石特征明显,产出层位比较稳定。 在华南地区位于传统上作为下-中三叠统分界的玻屑凝灰岩层之下(王志浩等,1990;秦典夕等,1993),可作为下-中三叠统界线研究的良好标志化石。
  在贵阳青岩剖面,Neogongdolella regalis带出现于青岩组底部之上9.5m位置,Chiosella timorensis带出现于紫云组顶部之下1.5m的位置,其下分别为Neospathodus homeri-N. trangularis带和Neospathodus waageni带,在Neospathodus homeri- N. triangularis带上部出现Neospathodus homeriChiosella timorensis之间的过渡类型Neospathodus qingyanensis, 基本构成一个演化系列;下-中三叠统界线位于紫云组顶部之下1.5m处Chiosella timorensis带首现的位置。
  在贵州望谟剖面,Neogongdolella regalis带出现于新苑组底部之上7.0m位置,Chiosella cf. timorensis带出现于紫云组顶部之下0.5m的位置,其下分别为Neospathodus homeri-N. trangularis带、Neospathodus waageni带、Neospathodus pakistanensis带和Neospathdus cristagalli带,在Neospathodus homeri- N. triangularis带上部同样出现Neospathodus homeriChiosella timorensis之间的过渡类型Neospathodus qingyanensis,也基本构成一个演化系列;下-中三叠统界线位于紫云组顶部之下0.5m处Chiosella cf. timorensis带首现的位置。 

4.2、同位素年代学研究
  在贵州望谟甘河桥剖面上,牙形石Chiosella timorensis首现层位之上0.5m处出现约 6 米厚的玻屑凝灰岩。而玻屑凝灰岩的存在为测年工作提供了非常有利的条件。我们在玻屑凝灰岩中采集了25 公斤样品,应用高灵敏度高分辨率的二次离子探针质谱直接对界线附近的玻屑凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄的分析,给出其206Pb/238U加权平均年龄为239.0±2.9Ma。与前人在贵州遵义相同层位进行的激光质谱40Ar-39Ar多阶段升温和全熔融等时年龄分析结果在误差范围之内一致(胡世玲等,1996) ,但本次测定结果更为精确。这个年龄代表了火山喷发的年龄,基本上可以作为中-下三叠统的界线年龄。它为建立和完善三叠系的地层年表提供了重要的放射性年代学证据。

结论
  综上所述,贵阳青岩剖面和望谟甘河桥剖面具有良好的生物地层层序和同位素年代学数据。 在下-中三叠统界线层型剖面基本确定在罗马尼亚的情况下,我们建议贵阳青岩剖面和望谟甘河桥剖面可作为下-中三叠统界线层型辅助剖面做进一步研究。在我国地层建阶研究方面,贵阳青岩剖面作为中三叠统下部青岩阶的建阶剖面,望谟剖面可作为中三叠统下部青岩阶的建阶的辅助剖面是比较符合条件的。

三、下一步工作的设想
  在初步进行生物地层学和同位素年代学研究的基础上,2005年计划开展四方面的工作:
  1、针对存在问题,在贵阳青岩剖面和望谟县甘河桥剖面重要层段补充开展野外地质调查工作,精确确定青岩阶各化石带的延限范围。
  2、进一步深化生物地层和同位素年代学研究,建立与不同相区之间相当地层的对比关系。
  3、在经费允许的情况下,开展磁性地层学研究,建立青岩阶的磁性地层柱。
  4、针对下一步工作的需要和初步确定的研究任务,选择合适的剖面,继续开展上三叠统地层建阶的研究。

(四)中三叠统上部“待建阶”的研究

子课题负责:白志强 郝维城 杨守仁 刘疆
承 担 单 位 :北京大学地球与空间科学学院

一、我国拉丁期地层研究历史简介



上三叠统 瑞替阶 199.6
诺利阶 203.6
卡尼阶 216.5
  228.0
中三叠统 拉丁阶 237.0
安尼阶 245.0
下三叠统 奥伦尼克阶 249.7

印度阶

251.0

二、关于中三叠统上部阶名称的建议

  课题组经过近年来的系统研究建议中三叠统上部地层的年代地层单位为:法郎阶
理由:
1、岩石地层单位已经不在使用法郎一词
2、法郎组曾经是拉丁期地层的代名词

三、已经做的工作以及成果
  1、实测剖面2条,观察了3条:
    贵州贞丰地区龙场剖面;毛凹剖面;黄土塘剖面
  2、采集了各类标本
    岩石标本(120),牙型石样品(105),和地球化学的标本
  3、室内进行系统的研究
    牙形石样品进行了系统处理,但结果不十分好,仅有上部产有牙形石;其它仅发现一些零星大化石
 

 

剖面简介
  杨柳井组地层在实测与观察的剖面与上覆地层为卡尼阶的 竹杆坡组整合接触,有三个剖面没有见底,有一个剖面与下伏地层关岭组整合接触。
  岩性以厚层,中-厚层白云岩夹少量纹层状灰岩,
  化石:主要在上部产有一些少量大化石如菊石、腕足类化石和牙形石

 

四、“法郎阶”单位层型的初步设想
   1、中国拉丁期的年代地层单位建议使用:“法郎阶”。
    相应的地层年代单位使用“法郎期” 
  2、单位层型建立在贵州贞丰地区,具体剖面进一步工作后再定。
  3、法郎阶的底界与拉丁阶底界相同,目前拉丁阶底界国际上有不同的看法,争论较大,我国目前这条界线附近化石相对稀少,给工作带来不少的困难。
  4、法郎阶的顶界与卡尼阶底界相同,国际上这条界线也存在较大的争论,但趋势是以牙形石作为标准,目前我们已经见到一点端倪,将进一步工作把这个问题搞清楚。
 

 

 

五、目前工作进展
  1、系统实测和观察了相关的剖面,根据剖面情况,已经有了“法郎阶”单位层型剖面的设想
  2、系统采集了各类化石,对于顶界已经有了一些想法,下界还需要进一步工作
  3、已经完成一篇论文,一篇论文待刊

六、下一步工作设想
  1、还有一部分室内工作需要完成
  2、进一步进行野外考察,最终确定单位层型 。
  3、系统进行古生物学、岩石学、地球化学的综合研究,尽可能确定法郎阶的下界标准。
  4、进行综合的研究,最终确定法郎阶的单位层型