Question

中国新元古代疑源类生物地层学

Answer 1

尹磊明

（中国科学院南京地质古生物研究所，南京　210008）

尹崇玉

（中国地质科学院地质研究所，北京　100037）

摘要　根据对中国疑源类生物地层学的研究，新元古代疑源类的演化大体可以划分为4个阶段。从老至新分别为：前陡山沱期、陡山沱期、灯影期和梅树村期。其中多数较大个体具复杂纹饰结构的种类在第一阶段开始出现，在陡山沱期达到繁盛，而在伊迪卡拉动物群主要爆发期到来之前绝灭。伴随着早寒武世的海侵，一个随之而来的以微刺藻属为主的刺球类爆发标志着寒武纪的开始。

关键词　新元古代　疑源类生物地层　具刺疑源类　演化

1　引言

中国的新元古代地层（1000～570Ma）出露广泛，其地层层序被南沱冰碛岩分隔成三大部分。在华北和华南北部，新元古代早期的前南沱期地层（1000～720Ma）以碳酸盐岩和碎屑岩为主，而在中国西北地区和华南南部则以火山岩沉积为主。南沱冰碛层广泛分布于华南扬子地台，其地质时代极可能相当于欧洲的瓦兰格冰期（Varanger tillite）和澳大利亚的马立诺上冰期（Marinoan upper tillite）。但是，南沱组同位素年龄资料为720～680Ma。新元古代晚期南沱冰期之后的地层层序（680～570Ma）在华南以陡山沱组和灯影组为代表。

陡山沱组厚100～300m，最厚可达800m。在地台边缘由砂岩和页岩组成，而在沉降区其上部出现碳酸盐岩和硅质岩。在陕西南部、湖北西部、湖南西部和贵州北部出露陡山沱组的磷酸盐沉积。

灯影组通常由白云岩和白云质灰岩组成，厚200～900m。本组上部通常出现硅质岩和燧石透镜体。灯影组被含有多门类小壳化石的寒武系最底部地层所覆盖。

自60年代晚期以来，在中国新元古代地层中发现越来越多的古生物学化石证据。其中包括很多国内外著名的化石记录。本文将简要概括中国新元古代疑源类生物地层学序列。

2　中国新元古代疑源类生物地层学

中国的疑源类早期演化从老至新大体可以划分4个阶段，它们是：前陡山沱期、陡山沱期、灯影期和梅树村期。

（1）前陡山沱期：在山西省永济县水幽沟剖面和河南省渑池县麦集沟剖面的汝阳群中，已发现具刺疑源类化石，包括Shuiyousphaeridium、Tappania、Trachyhystrichosphaera和Cymatiosphaeroides等属^[2，9～11]。此外，汝阳群还发现具有明显形态特征的球形疑源类化石，如Tasmanites、Dictyosphaera、Simia等，壳壁出现明显的圆形孔、条纹等纹饰。根据这些属种的膜壳大小、表面纹饰和刺的特征分析，汝阳群所发现的大多数疑源类与新元古代所发现的疑源类组合相当类似。但是，汝阳群北大类组所测的海绿石K-Ar年龄值为（1183±73）Ma。另外，根据肖书海等（印刷中）最近关于稳定碳同位素的研究，汝阳群之上洛峪群碳酸盐岩稳定碳同位素出现了近于零到轻微负值的曲线，显示一个中元古代至新元古代最早期（1600～1000Ma）的时代特征。无争议的新元古代早期（1000～850Ma）疑源类组合以华北地台中部燕山山脉青白口系中发现的组合为代表。该组合以球形疑源类为主，它们多数是纹饰简单的单个或细胞集合体。在大约850～700Ma，这个疑源类组合面貌出现了一定变化。一些新类型，如：Sinianella、Pololeptus、Trachyhystrichosphaera和类似Asterocapsoides的碎片在安徽刘老碑组和史家组的疑源类组合中出现。另外，这个地质时期一些洲际分布的类型，如Trachyhystrichosphaera、Germinosphaera等在河南鲁山地区的董家组出现。可能由于寒冷气候条件的影响，冰川成因的南沱组中浮游生物的数量和分异明显减少。甚至在黔东和湘西间冰期大塘坡组的页岩中所发现的疑源类，如Leiominuscula、Protoleiosphaeridium和Sphaerocobgregus等普遍个体都很小（图1之a—c）。

（2）陡山沱期：南沱冰期的结束引起温度的普遍回升，导致温暖气候的到来。加之，被上返洋流从深海携带的富营养物质^[1]以及由于冰水溶化所带来的新的更广泛海侵，所有这些极有利于浮游生物的发展，致使陡山沱期具刺疑源类的分异度达到一个新水平。依据形态特征，目前在华南陡山沱组燧石和磷块岩中已确定大约29属30种刺球类（图1之d—i）。其中一些主要类型，如Tianzhushaia、Ericiasphaera、Echinosphaeridium、Megahystri-chosphaeridium、Trachystrichosphaera和Briareus等，已经在世界其他地区相当时代的地层中被发现。如澳大利亚中部Amadeus盆地的Pertatataka组^[12,13]；斯瓦尔巴卡尔王子岛Sco-tia群^[3,4]；西伯利亚地台末里菲至早文德地层^[6]；挪威南部海德马克群Biskopas砾岩^[8]；哈萨克斯坦南部文德系Chichkan组^[5]；和印度小喜马拉亚地区Infrakrol^[7]。在已知资料中，毫无疑问扬子地台陡山沱组所发现的具刺疑源类组合是代表伊迪卡拉动物群大爆发之前浮游植物演化面貌的最典型组合。

（3）灯影期：覆于陡山沱组之上的灯影组，其疑源类组合面貌与从陡山沱组页岩中所发现的疑源类组合类似，以球形疑源类为主。而大多数大个体、形态复杂的疑源类大约在伊迪卡拉动物群大爆发时期绝灭（图1之j）。

（4）梅树村期：扬子地台寒武系最底部的疑源类以出现一个以微刺藻Micrhystridium为主的组合为标志，包括Paracymatiosphaera，Megathrix等属（图1之k—r，图2之a、b、f）。这个层位相当于我国小壳化石Anabarites-Circotheca-Protohertizina带的层位，并与东欧地台Asteridoum tornatum-Comasphaeridium velvetum（疑源类）生物带大体相当。推断这个层位接近纽芬兰（加拿大）以Phycodespedum出现为标志的前寒武纪－寒武纪界线层位。

图1　扬子地台震旦系—寒武系过渡地层的代表疑源类化石

a—Leiominuscula sp.；b—Protoleiosphaeridium sp.；c—Sphaerocongregus variabilis；d—Echinosphaeridium maximum；e—Asterocapsoides sinensis；f—Tianzhushania spinosa；g—Eotylotopalla delicata；h—Ericiasphaera spjeldnaeii；i—Papillomembrana compta；j—Leiosphaeridia sp.；k—Micrhystridium regulare；i—Filisphaeridium echinulatum；m—Filisphaeridium minutum；n—Micrhystridium ampliatum；o—Paracymatiosphaera irregularis；p—Symphysosphaerasp.；q—Eoaperturilites monoscissus；r—Megathrix longus；s—Leiosphaeridia asperata；t—Lophosphaeridium sp.；u—Archeodiscina umbonulata；v—Skiagia orpicularis；w—Skiagia ornata；x—Annulum squamaceum

图2

a—Micrhystridium regulare L.Yin，陕西宁强地区宽川铺组，×1000；b—Micrhystridium ampliatumWang，湖北秭归县庙河村岩家河组，×1000；c—Eotylotopalla dactylosaL.Yin，湖北长阳县高家堰流溪剖面陡山沱组，×390.d—Echinosphaeridium maximum（L.Yin）Knoll，湖北宜昌莲沱王丰岗剖面陡山沱组，×200；e—Tianzhushania polysiphonia C.Yin，湖北宜昌莲沱王丰岗剖面陡山沱组，×140；f—Megathrix longus L.Yin，新疆阿克苏地区玉尔吐斯组，×120；g—Lophosphaeridium sp.，湖北宜昌田家园子剖面陡山沱组，×410；h—Papillomembrana compta（Spjeldnaeii）Vidal，湖北宜昌晓峰河剖面陡山沱组，×210

如上所述，早期具刺疑源类的演化阶段提供了一个新元古代地层区域和全球性对比的标志。

参考文献

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