国际埃迪卡拉系年代地层学研究进展与发展趋势.pdfVIP

年 地质论评 GE O L OG I C AL R E VI E W V o 1 5 2 N o 6 NOV 200 6 国际埃 迪卡拉 系年代地层学研 究进展 与发展趋 势 尹 崇 玉 ， 刘 鹏 举， 唐 烽 ， 高 林 志 中国地质科学院地层与古生物重点开放实验室， 北京 ， 1 0 0 0 3 7 内容提 要 ： 埃迪卡拉 系为 国际地 层表新增 的新元古 界最上部 的系级年代地层 单位 ， 层 型剖面被确 定为南澳大利 亚弗林 德斯山脉依诺拉马河剖 面， 其底界点位 ( G S S P ) 选定为埃拉逖 那冰成杂砾 岩( E l a t i n a d i a mi ct i t e ) 之上盖帽碳 酸 盐 岩努卡利那组 ( Nu cca l e e n a F o r ma t i o n ) 的下界 ( Gr a d s t e i n e t a 1 ， 2 0 0 4 ； Kn o l l e t a 1 ，2 0 0 4 ) 。我国修定后的震旦 系与 埃迪卡拉系完全相 当， 底 界以南沱冰碛岩之上盖 帽碳 酸盐 岩的下 界为界 。本文综合 国际地层委员会新元古代地层分 会 以及相关 国家和地 区近年来在埃迪 卡拉 系年代地 层学领域研 究的新进 展、 存 在问题 以及未来 发展趋势 作一概要 介绍 ， 以期 引起 国内晚前寒武纪地层古生物学者 的广泛关 注。 关键词 ： 埃迪卡拉系 ； 年代地 层学 ； 层 型及点位 ；盖帽碳酸盐岩 震旦 系 1 “ 埃迪卡拉 系” 名称及底界层型 的确 定 为推进国际末元古系建系研究 ， 国际地层委员 会 于 1 9 8 9年在美 国华 盛 顿召 开 的第 2 8届 国际地 质 大 会 期 间成 立 了“ 国 际末 元 古 系工 作 组 ” ， 后 更 名 为 “ 国 际末元 古 系分会 ” 。 在过 去 的 1 5年 中 ， “ 国 际末 元 古系分会” 组织 了 I G C P 3 2 0等 国际合作项 目， 先后 对澳 大利 亚 、 中 国、 乌克 兰 、 俄 罗斯 、 挪威 、 加拿 大 、 印 度等地的末元古纪地层进行 了广 泛考察和深入研 究 。 2 0 0 0年 1 2月 ， 国际 末元 古系 分会 委员 举行 了第 一 轮 投票 。 投 票 结果 ， 来 自 5大洲 1 0个 国家 的 2 0 名 分会 委员 中 ， 1 6票 赞 成 以 Ma r i n o a n或 V a r a n g e r冰 积层 之上 的 盖帽碳 酸盐 岩 的下界 或其 中的某 一层位 作 为末 元 古 系底 界 的点 位 ； 1票 赞成 以 Ma r in o a n或 Va r a n g e r 冰积层序的下 界为底界点位 ； 1票赞 成以 埃迪卡拉动物群的首现为界 ； 另外 2人弃权 。 这一投 票结 果 导致 Ma r i n o a n或 Va r a n g e r 冰 碛 层 之上 盖 帽 碳 酸盐 岩 的底 界 或其 中某 一层位 成 为选 择末 元古 系 底界 层 型的重 要地 层学 标 志 。通 过 随后 的进 一步 多 学科综合研究 ， 国际末元古系分会委员和通讯委员 向分会 推 荐 了包 括 中国 峡东 地 区 田家 园子 剖 面 ， 印 度小喜 马拉亚马尔德奥塔( Ma l d e o t a ) 剖面， 南澳大 利 亚 弗林 德斯 山脉 依诺 拉 马 ( E n o r a ma ) 河 剖 面 和含 白云岩 ( We a r in g D o l o mi t e ) 剖 面 ， 共 4条剖 面 作为 全 球 末元 古 系下界 G S S P的候 选层 型剖 面 。国际末 元 古 系分 会 于 2 0 0 3年 3月 ， 举行 了第二 轮投 票 。投票 结 果 ， 4票 赞 成 中 国峡 东 地 区 田家 园子 剖 面 ； 1票赞 成 印 度小 喜 马拉 亚 马尔 德奥 塔剖 面 ； 1 2票赞 成 澳 大 利 亚 弗 林 德 斯 山脉 依诺 拉 马河 剖 面 ； 1票 赞 成澳 大 利 亚 弗林 德 斯 山 脉含 白云 岩 剖 面 ； 1票 弃权 ； 1票 未 投 。这样 澳大 利亚 弗林 德斯 山脉 依诺 拉 马河 剖面 以 1 2票 的支 持 率 ( 6 3 ) 胜 出 。在此 基 础 上 ， 国际末 元 古 系分 会 于 2 0 0 3年 9月进 行 了第 三 轮 投票 以确 定 两个 问题 ， 以同意或不同意的方式决定南澳大利 亚弗 林 德 斯 山脉 依诺 拉 马河 剖 面 ， 埃 拉 逖 那 冰成 杂 砾 岩 ( E l a t in a d ia mict i t e ) 之 上 盖 帽 碳 酸 盐 岩 努 卡 利 那组 ( Nu cca l e e n a F o r ma t i o n ) 的 下 界 作 为 末 元 古 系 底界 G S S P。 选择确定末元古系的正式名称。 投票 结果 ， 问题 以 1 6票 同意， 2票反对 ， 2票弃权获得 通过 。 问题 以 1 5票赞成埃迪卡拉系( ( E d i a ca r a n ) ， 2 票 赞 成 震 旦 系 ( S in ia n) ， 2 票 赞 成 文 德 系 ( V e n d i a n) ， 1票 弃 权 ， 最 终 结 果 是 多 数 认 同 “ E d ia ca r a n ” 作 为全球 末元 古 系正 式名 称 。 2 0 0 3年 1 2 月 ， 国际末元古系分会主席 Kn o l l 等完 成埃迪卡拉 纪 作 为地 质 年 表 中 一个 新 增 时 间单 位 的 报 告 ， 并 提 交 国际 地层 委 员 会 ( Kn o l l e t a 1 ， 2 0 0 3 ) 。2 0 0 4年 2 月 1 6日， 国际 地层 委 员 会 通 过 投票 以 1 4票 赞 成 ， 1 票反对， 1票弃权 的结果 ， 通过了南澳大利亚弗林德 斯 山 脉 依 诺 拉 马 河 剖 面 的 埃 拉 逖 那 冰 成 杂 砾 岩 ( E l a t i n a d i a mict i t e ) 之 上 盖 帽碳 酸 盐 岩 努 卡 利 那 组 ( Nu cca l e e n a F o r ma t io n ) 的下界作 为全 球末元 古系 注 ： 国土资源部 中国地质调查局项 目( 1 2 1 2 0 1 0 5 1 1 6 0 7 ) 及国家 自然科学基金项 目( 4 0 2 7 2 0 1 5 ) 资助。 收稿 日期 ： 2 0 0 6 0 8 一 1 0 ； 改 回日期 ： 2 0 0 6 0 9 1 1 ； 责任编辑 ： 章雨旭 。 作者简介 ： 尹崇玉 ， 男 ， 1 9 4 8年生 。 现为 中国地质科学院地质研究所研究员 ， 主要从事晚前寒武纪地层古生物研究 。 通 讯地址 ： 1 0 0 0 3 7 ， 北京 阜 外百万庄 2 6号 ；E ma i l ：ch o n g y u y i n ca g s n e t cn 。 维普资讯 地质论评 的底 界 层 型 ( G S S P ) ， 经 国 际地科 联 ( I UG S ) 的批准 ， 全 球 末 元 古 系 的 正 式 名 称 采 用 “ 埃 迪 卡 拉 系 ” ( Edi a ca r a n，Gr a d s t e in e t a 1 ， 2 00 4；Kno l l e t a 1 ， 2 00 4) 。 2 埃迪 卡拉 系的底 界年龄 2 1埃 迪卡拉 系底 界 的推 断年龄 虽 然埃 迪 卡 拉 系 的底 界 层 型 已经 确 定 ， 但 南 澳 大 利亚弗 林德 斯 山脉依 诺拉 马 河剖 面 的埃 迪 卡拉 系 底界并未获得可靠 的同位素年龄数据 。综合全球其 他 地 区相 当层 位 的同 位 素年 龄 结 果 ， 获 得埃 迪 卡 拉 系 底 界 的 推 断 年 龄 6 0 0 Ma ( Kn o l l e t a 1 ，2 0 0 3 ； O g g ，2 0 0 4 ) 或 6 3 0 Ma( G r a d s t e in e r t a I ，2 0 0 4 ； Kn o l l e t a 1 ，2 0 0 4 ) 。所 以 ， 埃迪 卡 拉 系底 界 的 确切 年龄 和年 代地 层划 分仍 然有 待深 入研 究 。另外 ， 埃 迪 卡拉 这 一 术语 用 于末 元 古 时期 特 有 的后 生 动 物 群已广为人们所知。 然而， 目前所选定的底界层型一 南澳 大利 亚弗林 德 斯 山脉依 诺拉 马河 剖 面 的埃 迪 卡 拉 动 物 群 等 重 要 生 物 学 标 志 均 出现 在 剖 面 的 上 半 部 ， 而剖 面 的下半 部 ， 特别 是底 界缺 乏可 靠 的生物 地 层 学标 志 ( J e n k i n s ， 1 9 9 5 ； Kn o l l e t a 1 ， 2 0 0 3 ) 。 从 目 前所获得 的化学地层和生物地层学等证据都表明 ， 埃 迪卡 拉纪 可 以进 一 步划 分为 两个 或两 个 以上 的时 期 ( 世 ) ， 而 典 型 的埃迪 卡拉 动 物 群 出 现在 晚 期 。 因 此 ， 该 系进一 步 的年代 地 层 划 分还 需 要 更 深 入 和扎 实 的研究 工 作 ， 特 别 是南 澳 大 利亚 弗 林 德 斯 山脉 埃 迪卡拉系底界层型剖面与全球其他地区重要剖面的 对 比 以 及 精 确 同位 素 年 龄 研 究 还 需 要 大 量 工 作 ( Bo wr i ng e t a 1 ，2 0 03；Ca l ve r e t a 1 ，2 0 0 4；Ke n da l l e t a 1 ， 20 0 4； Fa n ni ng e t a 1 ， 2 0 0 4； Zho u e t a 1 ， 2 0 0 4 ) 。为 此 ， 国际 地层 委 员 会 于 2 0 0 4年 8月成 立 埃 迪 卡拉 系 分会 取代 原 末元 古 系 分会 ， 2 0 0 6年 更名为 新元古代地层分会 。 新元古代地层分会 的 重 要 任 务 就 是 进 一 步 完 善 “ 埃 迪 卡 拉 纪 ” ( E d ia ca r a n ) 内部 划分 和全 球对 比。 同时确立 晚新 元 古代冰期及冰期时代 ， 建立“ 埃迪卡拉纪” 之前 的“ 成 冰纪” ( C r y o g e n ia n ) 及其划分方案。 2 2 埃 迪 卡拉 系底界 同位 素 年代 学研 究进 展 2 0 0 4年 ， Ho f f ma n n等 对 非 洲 西 南 纳 米 比亚 中 部 新 元古 代变 质 盆地 相 S wa k o p群 中含 坠石 构造 的 冰海 相沉积 Gh a u b组 ( 与 Ma r in o a冰期 相 当) 中镁 铁 熔 岩 和长英 质 凝灰 岩 夹层 进 行锆 石 U P b同位 素 年 代 学 研 究 。在 上 部 凝 灰 岩 夹 层 中 ， 首 次 获 得 限 定 Gh a u b组冰 成 杂砾 岩上 限沉积 年 龄 的锆 石 U P b年 龄 6 3 5 5 1 2 Ma ( Ho f f ma n n e t a 1 ， 2 0 0 4 ) 。 由于 ， Gh a u b组 被 认 为 与 马 雷 诺 ( Ma r i n o a ) 冰 期 相 当 ， 因 此， 该年龄不仅提供 了马雷诺冰期上限的确切年龄， 同时 也为 埃迪 卡拉 系 ( E d ia ca r a n ) 的底界 年 龄提供 了 可靠的参考数据。促使 国际地层委员会在新出版的 国际地 层 表 中 ， 埃 迪 卡 拉 系 的底 界 推 断 年 龄最 终 采 用 6 3 0 Ma( Gr a d s t e i n e t a 1 ，2 0 0 4 ；Kn o l l e t a 1 ， 2 0 0 4) ，而 非6 0 0 Ma( Kn o H e t a 1 ，2 0 0 3；Og g， 2 0 0 4)。 2 0 0 5年 ， 埃迪卡拉系底界的同位素年代学研究 取得 了实质性进展， 来 自中国和美国不同单位的三 个 研 究 组 ， 几乎 同时 获 得 中 国震 旦 系 陡 山沱 组 底 部 凝 灰 岩 夹层 的锆石 U P b年龄 。 2 0 0 5年 3月 ， 尹崇 玉 等在 E p i s o d e s 上报道了采 自湖北峡区黄陵背斜西翼 秭 归九 曲脑 剖面震 旦 系 陡山沱 组底 部凝 灰 岩 的锆 石 U P b 同 位 素 定 年 结 果 ， 高 精 度 离 子 微 探 针 ( S HRI MP ) 锆 石 U P b年 龄 为 6 2 8 3 土 5 8 Ma ( MS WD=0 8 6 ) 。由于 ， 采样 点 紧邻震 旦 系底部 盖 帽碳 酸 岩 之上 ， 所 以 ， 基 本 可 以限 定 震 旦 系 的底 界 年 龄大致 在 6 3 0 Ma 左 右 ( Yi n e t a 1 ， 2 0 0 5 a ) 。 稍后 ， C o n d o n等在 S ci e n ce上报道了采 自湖北峡区黄陵背 斜 南翼 三 斗坪 雾河 高 家溪剖 面 和季 家湾 剖面 震旦 系 陡 山沱组 底 部两 个层 位 的凝 灰 岩 锆石 U P b同位 素 定年结果 ，单颗粒锆石热离子质谱蒸发法定年结果 分别 为 6 3 5 2 0 6 Ma ( MS WD=0 5 5 ) 和 6 3 2 5 0 5 Ma ( MS WD=0 3 8 ) 。根 据 上述 结 果 ， 他 们认 为 陡 山 沱 组 底 界 年 龄 为 6 3 5 Ma( C o n d o n e t a 1 ， 2 0 0 5 ) 。 同年 6月 ， 张世 红 等在 Ge o l o g y上 发 表 了采 自湖北峡区黄陵背斜西翼秭归九曲脑剖面震旦系陡 山沱 组 底 部 凝灰 岩 的锆 石 U P b同位 素 定 年 结 果 ， S HRI MP锆石 U P b年 龄 为 6 2 1 7 Ma ( MS WD= 1 1 3 ， Z h a n g e t a 1 ，2 0 0 5 ) 。至 此 ， 来 自不 同 国家 的 三 个 研究 组 ， 应 用 不 同方 法 获 得 了基 本 相 同的 陡 山 沱 组底 部凝 灰 岩夹 层 的锆石 U P b年 龄 。 我国修定后的震旦系底界以南沱冰碛岩之上陡 山沱 组 最底 部 的 盖 帽碳 酸盐 岩 的下 界 为 界 ， 与 国 际地 层委 员会 批准 的埃 迪卡 拉 系完 全相 当 。陡 山沱 组 位 于下 伏 南 沱组 冰 碛 岩 和 上 覆 灯 影 组 白 云 岩 之 间， 层位稳定易于识别 ， 且在扬子地台可横 向对 比。 近 2 0年 来 ， 由于 陡 山沱 组 顶部 和 中部先 后 发现庙 河 生物 群 和瓮 安 生 物群 等 重 要 生 物化 石 ， 因此 备 受 国 内外古生物学者 的关注 ( 陈孟莪 ，1 9 9 2 ， 1 9 9 4 ；薛耀 松 等 ，1 9 9 5 ；丁莲芳 等 ，1 9 9 6 L i e t a 1 ， 1 9 9 8 ； X ia o e t a 1 ， 1 99 8； Zh a n g e t a 1 ， 1 9 9 8； Yin C，1 9 9 9； 维普资讯 第 6期 尹崇玉等 ： 国际埃迪 卡拉系年代地层学研究进 展与发展趋势 7 6 7 Yi n e t a 1 ， 2 0 0 4 ) 。但 是 ， 由于在 以碳酸 盐 岩为 主 的 沉积 地 层 中始终 没有 找 到行之 有效 的 同位 素测 年方 法 ， 长 期 以来 陡山 沱组 的沉 积 年 龄 问题 一 直 悬 而 未 决 。 尽 管 B a r f o d等 ( 2 0 0 2 ) 从 贵州瓮 安 陡 山沱组 上磷 矿层 获得 了 L u Hf 年 龄 5 8 4 2 6 Ma和 P b P b年 龄 5 9 9 3 士4 2 Ma的 结 果 ( B a r f o d e t a 1 ，2 0 0 2 ) ， 但 该 年龄 仅能 代表 以多 门类 微体 化 石为 特征 的瓮 安 生物 群 辐射 期 的 年龄 ， 而 不 是 陡 山沱 组 的底 界 年龄 ( Yi n e t a 1 ， 2 0 0 5 a ， b ) 。 来 自中国和美 国的不 同研究 组 ， 获 得 了前 述 基 本相 同 的凝 灰 岩 锆 石 U P b年 龄 ， 采 样 点 均位 于 陡 山沱 组 底 部 盖 帽碳 酸 岩 之上 ， 代表 了 陡 山沱组 底部 火 山灰锆 石 的形成 年龄 。在采 样点 之上 碳 酸盐 岩 所含 的燧 石 结核 和含 磷 质燧 石结 核 中均 发 现与瓮安生物群相似的微化石组合( 尹崇玉 ，2 0 0 1 ； 尹崇 玉等 ， 2 0 0 1 ； X ia o S h u h a i， 2 0 0 4 ) 。 由此 ， 该 年 龄 不仅 可 以限定 陡 山沱期碳 酸 盐岩 中硅 化 和磷 酸盐化 微体 化石 群 的最大 年龄 时 限 ， 而 且可 以 限定震 旦 ( 埃 迪卡拉) 系的底界 年龄 大致 在 6 3 0 6 3 5 Ma左右 ， 为最 终确 立 国际地 层表 中埃 迪 卡拉 系 ( E d ia ca r a n ) 底 界的确切年龄提供 了重要数据 。 3 埃迪卡拉纪 的生物地层序列 3 1埃迪 卡拉纪 晚期 的 生物 地层序 列 目前 的 同 位 素年 代 学 研究 表 明 ， 新 元 古 代绝 大 多 数 冰川 沉积 都 发生 在大 约 7 5 0 5 8 0 Ma期 间 ( Bo wr i n g e t a 1 ，2 0 0 3； Ca l v e r e t a 1 ，2 0 0 4； Ke n d a l l e t a 1 ， 2 0 0 4；Fa n ni ng e t a 1 ， 2 0 0 4； Zh o u a t a 1 ， 2 0 0 4 ) 。其中已确定发生在埃迪卡拉纪期间， 规模 明 显 小 于 马 雷 诺 ( Ma r i n o a n ) 冰 期 的 冰 成 杂 砾 岩 ( d i a mi ct it e ) 大 约 发 生 在 5 8 0 Ma左 右 ， 以 加 拿 大 纽 芬 兰阿 瓦龙半 岛 的 Ga s k i e r s 冰期 为代 表 。 目前 的 研 究 表 明 ， 典 型 的埃 迪 卡拉 动物 群 辐射 均 出现 在 该 冰 期之后 ， 可以划分为三个组合带 。 第一组合带以发育 于加拿大纽芬兰 阿瓦隆半岛东南部 ， Ga s k i e r s ( 5 8 0 Ma ) 冰 期之 后 深 水 相沉 积 的化 石 群 为 代 表 ， 时 限 大 约为 5 7 5 5 6 0 Ma之间。第二组合带以发现在澳大 利 亚弗 林 德斯 山脉 、 俄 罗 斯北 部 白海 沿 岸 以及 加 拿 大 西北 部 的 动 物群 为 特征 ， 以俄 罗 斯 的 白海 动物 群 为代表 ， 时限大致在 5 6 0 5 5 0 Ma之间。第三组合 带 以发 现在 非洲 西南 部纳 米 比亚 的纳马 动物 群为 代 表 ， 时 限 在5 5 0 5 4 2 Ma左 右 ( Na r b o n n e e t a 1 ， 2 0 0 3 ；Na r b o n n e ， 2 0 0 5 ) 。 目前 ， 多 数 研 究者 认 为 我 国震 旦纪 灯影 峡期 大 体 与后 两 个 带 的 时段 相 当 ， 在 中部 石 板 滩 段 曾 发 现 P a r a ch a n ia d e n g y i n g e n s l s ( S u We ig u o ， 1 9 8 6 ) 。最 近 ， 肖书海 等 又报 道 了石板 滩段 沥青质灰岩层面发现的三维保存的埃迪卡拉型生物 化石 ( X ia o e t a 1 ，2 0 0 5 ) 。另外 ， 陈孟莪等在三峡石 牌 灯 影 组 中 部 发 现 矿 化 管 状 化 石 ， 定 名 为 S i n o t u b u l i t e s ，认为可 与 C l o u d in a对 比( 陈孟莪 等， 1 9 7 7 ) 。 丁启秀等在黄陵背斜西翼庙河也发现该类化 石 ( 丁启秀等 ， I 9 9 3 ) ， 此外 ， 该类化石在陕西宁强也 有发现 ( H u a Ho n g e t a 1 ， 2 0 0 5 ) 。 C l o u d i n a具 有世 界 性 分布， 目前 已发现于纳米 比亚 ( G e r ms ， 1 9 7 2 ) ，阿 曼 ( C o n wa y Mo r r i s e t a 1 ，1 9 9 0 ) ，巴西 ( Ha h n a n d P f l a g ，1 9 8 5 ) ，西 班 牙 ( P a l a ci o s ， 1 9 8 9 ) ， 北 美 和 墨 西 哥 等地 。 从 管 壁结 构上 看 ， C l o u d i n a管 既有 柔软 又 有 坚硬 的柔 性形 变 特征 ， 表 明其 不完 全矿 化 的特征 ， 代 表 了动物 矿 化 的初 级 阶 段 ， 是 目前 所 知 最 古 老 的具 矿 化 骨 骼 生 物 。在 纳 米 比 亚 ， C l o u d in a 产 于 S ch wa r z r a n d亚 群 No mt s a s 组 的 下 部 ， 与 埃 迪 卡 拉 动物群第三组合共生。因此 ， 一般认 为 C l o u d in a可 作为埃迪卡拉纪晚期的一个重要标志性化石 ， 与上 述埃迪卡拉 型动物群的第三组合带共生。 3 2埃迪 卡拉 纪早 期 的生 物地 层序 列 大约 5 8 0 Ma ( G a s k ie r s 冰期 ) 之前 的埃迪 卡拉 纪早 期 ， 目前 还没 有 发 现可 靠 的上 述 在 埃迪 卡 拉 纪 晚期 出现 的典 型埃迪 卡 拉 动物 群化 石 的报道 。近 年 来 ， Z a n g We n l o n g ， G r e y等研究 了澳大利亚弗林德 斯 山脉埃迪 卡 拉 系层 型 区以及 中澳 大利 亚 Ama d e u s 盆 地 和 O f f ice r盆地 与 之 相 当 的钻 孔 地 层 的系 统 疑 源类资料 ， 获得澳大利亚埃迪 卡拉纪疑源类的生物 地层序列 。他们认为多数大型复杂具刺疑源类属种 出 现在埃 迪 卡拉 系 中 、 上 部 ， 最 低 层位 比出现典 型埃 迪 卡拉动物群( 前述第二组合带 ) 的 P o u n d砂岩层 位略低一 些 ， 即 B u n y e r o o组 和 Wo n o k a组 中( 相 当 Ama d e u s 盆 地 的 P e r t a t a t a k a组 上 部 和 Of f ice r 盆 地 的 D e y组 至 Ta n a n a组 ) 。在 层 型 剖 面 的 下 部 ( 即 A cr a ma n 撞 击 事 件 之 下 的 AB C R a n g e 组 和 B r a ch i n a组) ， 则以简单光球的疑源类 为主( Z a n g e t a 1 ，1 9 9 2 ； Gr e y e t a 1 ，1 9 9 8 ； Gr e y ，2 0 0 5 ) 。同 时 ， G r e y等 认 为 Acr a ma n撞 击 事 件 层 是 一 个 影 响埃 迪 卡拉 纪 环境 和 生 物变 化 的 重 要 界 面 ， 应 该 作 为 埃迪 卡 拉纪 进一 步划 分 的界线 ( G r e y e t a 1 ，2 0 0 3 ) 。 我国震旦系灯影峡阶和陡山沱阶之间既没有相 当纽芬兰阿瓦龙半岛的 Ga s k ie r s冰期 ， 也没有相 当 南澳大利亚弗林德斯 山脉埃迪卡拉系层型区所含的 Acr a ma n撞击事件层 。 但是 ， 最新的同位素年代学研 究 表 明 ， 震 旦 系灯 影组 的 底界 年 龄 大致 在 5 5 0 5 5 5 维普资讯 地质论评 2 0 0 6正 Ma左 右 ( C o n d o n e t a 1 ，2 0 0 5 ；Yi n e t a 1 ，2 0 0 5 b ； Z h a n g S H e t a 1 ，2 0 0 5 ) 。如前 文所 述 ， 陡 山沱组 的 底 界 年 龄 限 定 为 6 3 0 6 3 5 Ma ， 也 就 是 说 目前 所 划 分 的 陡山沱组 的时限 范 围跨 越 了整 整 8 O个 Ma 。同 位 素 年代 地层 学 研 究 的新 突破 ， 使 我 国 峡 东地 区震 旦 系剖 面 的底界 和 中间 的重要 界线 ， 不 仅 有锆 石 U P b年龄控 制 ， 而且 整个 地 层层 序 中 既含 有典 型埃 迪 卡拉 动 物群 爆 发期 的生 物 ( 西 陵 峡生 物 群 ) ， 又含 有 埃 迪 卡拉 动物爆 发期 之前 的 疑源类 、 多 细胞 藻类 、 早 期 后 生动 物及胚 胎等 多 门类微 体 生物 ( 瓮安 生 物群 ； 庙河 生物 群等 ) 。 是进 一 步研 究埃 迪 卡拉 ( 震旦 ) 纪 生 物地 层 序列 ， 解 决 其 年代 地 层 进 一 步划 分 的理 想地 区之 一 。 3 3震 旦 ( 埃 迪卡 拉 ) 纪陡 山沱 期的微 化 石序 列 最 近 ， 课题 组 在 震 旦 系标 准 剖 面所 在地 峡 东地 区 ， 通 过 系统 采样 进 行 大量 岩石 切 片 和化 学 分 析 研 究 ， 在 陡山沱 组 中发现 含微 化石 的燧 石结 核新 层位 ， 为 进一 步搞 清 陡山沱期 微 化石 生物地 层 序列 提供 了 新 证据 。 峡东 地 区震旦 系 陡 山沱 组 自下 而上 ， 底部 以 1 5 5 m 的 盖 帽 白云岩 开 始 ； 向上 1 O 0 1 5 0 m 为 泥 质 、 白云 质 灰 岩 夹 黑 色页 含 燧 石 结 核 ； 再 上 为 5 O 8 0 m 的 白云岩 夹燧 石层 或 透镜 体 ； 最顶 部 大 约 1 O 3 0 m 为碳 质 页岩 夹碳 质泥 晶 白云 岩透镜 体 。通常 被 分别 称 为下 白云岩 段 ( L D) ， 下 页 岩 段 ( L S h ) ， 上 白云 岩段 ( UD) 和上 页岩 段 ( US h ) 。 根 据最 近 和以往 对 峡 东 地 区 9条剖 面 的燧 石切 片研 究 ， 发 现 下 页岩 段 ( L S h ) 和 上 白 云岩 段 ( UD) 分 别 含有 两个 不 同 的 微 化石 组 合 。下 页 岩段 ( L S h ) 的燧 石 结核 中含有 高 分 异 的 ( 2 0多种 ) 疑源 类化 石 和 多细胞 藻 类 原 叶体 。 该 组 合 以 大 型 具 刺 疑 源 类T ia n z h u s h a n i a - Pa p il l o m e mb r a n e为 特 色 ， 包 括 具 刺 天 柱 山 球 藻 ( Ti a n z h u s h a n i a s p in o s a) 、 头饰乳突球藻 ( Pa p il l o me mb r a n a p t a) 、巨 大 棘 刺 球藻 ( E ch in o s p h a e r i d iu m m a x imu m) 和 茶 店 大 刺 球 藻 ( Me g h y s t r i ch o s p h a e r id iu m ch a d i a n e n s i s ) 等 。此外 ， 在 该 段 除发 现 上述 硅 化 微体 生 物 群 外 ， 黑 色 页岩 中还 发 现 以 C h u a r i d s为 主 的 宏 体 化 石 组 合 ( 唐 烽 等 ， 2 0 0 5 ) 。 瓮安 生物 群是 贵州 瓮安地 区陡 山沱期 含磷地 层 中发 现 的磷酸 盐化保 存 的生 物群 。以往很 多研 究 者 认为 瓮安 生物 群应 与峡 东地 区陡 山沱 组上 白云岩 段 ( UD) 和 上 页 岩 段 ( US h ) 的 层 位 相 当 ( Z h a n g e t a 1 ，1 9 9 8 ) 。但是 ， 通过作者多年系统的岩石切片与 化 学 分 离相 结合 的深 入研 究 ， 认 为 磷 酸 盐 化为 主的 瓮安 生物 群与 峡东地 区陡 山沱组下 页 岩段 ( L S h ， 产 于 燧 石 结 核 或 条 带 中 ) 的 硅 化 生 物 群 相 当 ( Yin e t a 1 ，2 0 0 4 ) 。 最 近 ， 在峡 东地 区 陡 山沱组 上 白云岩 段 ( UD) 又 发现 含微 化石 的燧 石新 层 位 。 据 初 步研究 ， 新 微化 石 组 合 中 ， 除 一 些 下 页 岩 段 ( L S h ) 已经 出 现 的 光 面 球 形和具刺疑源类延续上延至新组合外 ， 还发现许多 可能 为单 细胞 原生 动物 和 具刺 疑源 类 的新类 型 。新 微 化 石 组 中个 体 直 径 一 般 为 1 0 0 2 5 0 m， 比下 页 岩段 ( L S h ) 的组合总体个体偏小。特别是， 目前尚未 发 现下 页 岩段 ( L S h ) 组合 中最 常见 的 T ia n z h u s h a n i a 属 。 另 外 ， 上页 岩段 ( US h ) 庙 河生 物群 中不 仅包 含不 分 枝 的 棒 形 藻 ( B a cu l i p h y ca ) 、 二 歧 分 枝 的 拟 浒 苔 ( E n t e r o m o r p h it e s ) 、 陡 山 沱 藻 ( Do u s h a n t u o p h y t o n ) 等 具 固 着 构 造 的 底 栖 多 细 胞 藻 类 ， 还 包 含 An o ma l o p h y t o n ， Be l t a n e l l i f o r mi s ， Ko n l i n g ip h y t o n ， Gl o mu l u s ，Liu l in g j it a e n ia ， Mi a o h e p h y t o n ， L o n g i f u n i cu l u m J iu q u n a o e l l a Pr o t o co n i t e s Sin o cyl in dr a，Ca l y pt r b m，Cu cul l u s ，Si n o s po n gi a， S ip h o n o p h y cu s等其 它类 型 。 峡东 地 区震旦 纪 陡 山沱 期 不 同层 位宏 体碳 质压 膜化 石 和硅化 微化 石 的发 现 为搞 清陡 山沱 期 的生物 地层 序 列和 与 国内外 埃迪 卡 拉纪早 期 地层 的 生物地 层对 比提供 了新 依据 。 4 存在 问题和今后研究方 向 埃迪 卡拉 系底 界层 型 的建 立 ， 仅 仅 是 国 际埃 迪 卡拉 系年 代地 层学 研究 的 开始 。 国际地层 委 员会 新 元古代地层分会 的重要任 务就是 ， 进一步确立“ 埃 迪 卡 拉 纪” ( E d ia ca r a n ) 划 分和 全球 对 比， 解 决新 元古 代冰期序列及时代 ， 建立“ 成冰纪” ( C r y o g e n i a n ) 。我 国新 厘 定 的震 旦 系为 一 套 连 续 的碳 酸 盐 岩 沉 积 序 列 ， 露头 良好 ， 剖 面连 续 ， 顶 、 底界线 清楚 。根 据前 述 国内外埃迪卡拉 系年代地层学研究的现状分析 ， 峡 东 震旦 系剖 面 与埃迪 卡拉 系 底界层 型一 南 澳大 利亚 弗 林德 斯 山脉依 诺 拉 马河剖 面相 比 ， 优 势 在 于 底界 和 中间都有可靠 的锆石 U P b年龄控制 ， 既含有埃 迪 卡 拉 动 物群 爆发 期 之 前 的沉 积 ( 陡 山沱 组 ) ， 又含 有 埃迪 卡拉 动 物群 爆 发 期 的碳 酸 岩 台地 相 沉 积 ( 灯 影 组 ) ， 地 层 出露 完 整 ， 化 石 记 录 丰 富 ， 研 究 历 史 悠 久 。 目前 的研究 已证 明 ， 我 国震旦 纪 自下 而上 发育微 观和宏观的多门类生物化石 。 但是 ， 以往的研究多侧 重 某 一层 位 的 古生 物 发 掘 和研 究 ， 而针 对 完 整地 层 剖 面 的 系统 纵 向生 物地层 序 列研 究相 对薄 弱 。 目前 的同位素年代学研究表 明， 陡山沱组 的时间跨度大 致 为 8 0 Ma ， 而灯 影组 仅 为 1 0 Ma 。 那 么陡 山沱组 之 维普资讯 第 6期 尹崇玉等 ： 国际埃迪卡拉系年代地层学研究进展 与发展趋势 7 6 9 中是否存在大的碳同位素负异常?是否还有其他火 山凝灰 岩 夹层 可 以控 制 时 间、 环境 和生 物地 层 变化 ? 这些 问 题 都急 需更 深入 的研究 ， 结合 精 确 的同 位 素 测 年 资 料 ， 进行 更 深层 次 的生 物地 层 和 同位 素 化学 地层研究 ， 以解决埃迪卡拉系年代地层划分 问题 。 由于 峡东地 区震 旦纪 疑 源类 、 多 细胞 藻类 、 早期 后生动物及胚胎 等多门类微体生物都发现在黑色燧 石结核和夹层中， 碳酸盐岩等围岩中一般不含化石 ， 而且 只 能通过 岩石 切 片才能 获得 。 受 岩性 限制 ， 极 大 地增加了纵向系统研究 的难度。今后拟解决的关键 问题是 ： 建立系统完整的震旦纪生物地层序列 ， 重点 研 究埃 迪 卡拉 动 物 群爆 发 之 前 的 陡 山沱 期 ， 有 选择 性地 进行 系统 采样 ， 深 入研 究生 物地 层序 列 ， 层序地 层格 架 ， 碳 、 氧 同位素变 化 曲线 以及 关键层 位 的 同位 素年龄测定等问题。以埃迪卡拉纪年代地层进一步 划分和建立相应 的层型剖面为 目标 ， 继续进行更加 扎实的研究工作 ， 为进一步完善新元古代年代地层 划分作出新贡献。 参考文献 Re f e r e n ce s 陈孟莪 ， 王义昭1 9 7 7 峡东 区上震旦统灯影组中段的管状化石科 学通报 ，( 4 5 ) ： 2 1 9 2 2 1 陈孟莪 ， 肖宗正1 9 9 2 峡东震旦系陡 山沱组宏体生物群古生 物学 报 ，3 1 ( 5 ) ： 5 1 3 5 2 9 陈孟 莪， 肖宗正 ， 袁训来1 9 9 4 晚震旦世 的特种 生物群 庙河 生 物群新知古生物学报 ，3 3 ( 4 ) ： 3 1 9 4 0 3 丁连芳 ， 李勇 ， 胡夏嵩 ，肖娅萍 ， 苏 春乾 ， 黄建成1 9 9 6 震旦纪庙 河 生 物群北京 ： 地质出版社 ， 1 2 2 1 丁启秀 ， 邢裕 盛 ， 尹崇玉 ， 高林 志1 9 9 3 湖北庙 河一莲 沱地 区灯 影 组管状化 石及遗迹化石地质论评 ， 3 9 ( 2 ) ： 1 1 8 1 2 3 唐烽 ， 尹崇 玉， 柳永 清， 王 自强 ， 刘 鹏举 ， 高林 志2 0 0 5 峡 东震旦 系 陡山沱组宏体化 石的新发现科学通报 ，5 0 ( 2 3 ) ：2 6 3 2 2 6 3 7 薛耀松 ， 唐 天福 ， 俞从 流， 周传 明1 9 9 5 贵州 瓮安一开 阳地 区陡 山 沱期含磷 岩系的大 型球形绿 藻化石古生 物学报 ，3 4 ( 6 ) ： 6 8 8 7 0 6 尹崇玉2 0 0 1 Pa p i l l o me m b r a n a co mp t a在贵州瓮安的发现兼论陡山 沱期大 型具 刺疑源 类的 对 比及 其时 代探 讨地层 学杂 志 ，2 5 ( 4 )：2 5 3 2 5 8 尹崇玉 ， 高林志 ， 邢裕盛2 0 0 1 Ti a n z h u s h a n i a在贵州瓮安震旦 系陡 山沱组磷块岩 中的发现古生物学报 ， 4 0 ( 4 ) ：4 9 7 5 0 4 B a r f o d G H ，Al b a r 甜 e F，Kn o l l A H ，Xia o S，T6 1 o u k P，Fr e i R a n d B a k e r J 2 0 0 2 Ne w Lu Hf a n d Pb Pb a g e co n s t r a in t s o n t h e e a r l ie s t a n ima l f o s s il s Ea r t h a n d Pl a n e t a r y S cie n ce L e t t e r s ，2 0 1 ( 1 )：2 0 3 2 1 2 B o wr in g S A，My r o w P，La n d in g E，Ra me z a n i J a n d Gr ot z in g e r J 2 0 0 3 Ge o c h r o n o lo g ica l con t a in s o n t e r min a l Ne o p r o t e r o z o i c e v in t s a n d t h e r is e o f me t a z o a n s Ge o p h y s ica l Re s e a r ch Ab s t r a ct s ， 5： 1 3， 2 1 9 Ca l v e r C R，Bla ck L P，Ev e r a r d J L a n d S e ymo u r D B 2 0 0 4 U Pb z ir co n a g e co n s t r a in t s o n l a t e Ne o p r o t e r o z o ic g l a cia t io n in Ta s ma n ia Ge o l o g y，3 2( 1 0) ：8 9 3 8 9 6 Co n d o n D，Z hu M ，B o wr in g S，Wa n g W ，Ya n g A a n d J in Y2 0 05 U Pb a g e s f r o m t h e Ne op r o t e r o z o i c Do u s h a n t u o F o r ma t i o n Chin a S cie n c e ，3 0 8：9 5 9 8 C o n wa y M o r r is S， M a t t e s B W ， Ch e n M e n g e 1 9 9 0 Th e e a r l y s k e l e t a l o r g a n is m Cl o u din a ： n e w os cu r e n ce s f r o m Or f l fl n a n d p o s s ib l y Ch in a Ame r ica J o u r n a l o f S cie n ce ，2 9 O A：24 5 2 6 0 Fa n n in g C M a n d Lin k P K2 0 0 4 U Pb SHRI M P a g e s o f Neo p r o t e r o z o i c(S t u r t ia n ) g l a cio g e n ic Po ca t e l l o F o r m a t i o n s o u t h e a s t e r n I d a h o Geo l o g y，32 ( 1 0) ：8 8 1 8 8 4 Ge r ms S W F1 9 7 2 Ne w s h e l ly f o s s il s f r o m t h e Na ma Gr o u p，So u t h We s t Af r ica Ame r ica n J o u r n a l o f S cie nce ，2 7 2：7 5 2 7 6 1 Gr a ds t e in F M ，Og g J G，S mit h A G，Ble e k e r W a n d Lo u r e n s L J 2 0 0 4 A n e w Ge o l o gi c Time S ca le， wit h s p e cia l r e f e r e n ce t o Pr e ca m b r ia n a n d Ne o g e n e Ep is o d e s ，2 7( 2 )：8 3 1 00 Gr e y K 2 0 0 5 Ed ia ca r a n Pa l y n o l o g y o f Au s t r a l ia Th e As s o cia t io n o f Au s t r a l a s ia n Pala eo n t o l o g is t s ，M e mo ir ，3 1 ， 1 4 3 9 Gr e y K a n d Co r k e r o n M 1 9 9 8 La t e Ne o p r o t e r o z o ic s t r oma t o li t e s in g la cio g e n ic s u cce s s io n s o f t h e Kimb e r le y r e g io n， W e s t e r n Au s t r a l ia ： Ev in d e n ce f or a y o u n ge r M a r in o a n g l a c ia t i on Pr e ca mb r ia n Re s e a r ch，9 2 ( 1 )：6 5 8 7 Gr e y K， W