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帖月宫
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1 中国科学 D 辑 : 地球科学 2009 年第 39 卷第 3 期 : 300 ~ earth.scichina.com SCIENCE IN CHINA PRESS 云南中三叠世罗平生物群地层时代的厘定 : 来自牙形石的证据张启跃 1, 周长勇 1, 吕涛 1, 谢韬 1, 楼雄英 1, 刘伟 1, 孙媛媛 1, 黄金元 2, 2* 赵来时 1 中国地质调查局成都地质调查中心, 成都 ; 2 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 武汉 * 联系人, lszhao@cug.edu.cn 收稿日期 : ; 接受日期 : 中国区域地质调查项目 ( 编号 : ) 国家自然科学基金项目 ( 批准号 : , , , ) 和地质过程与矿产资源国家重点实验室科技部专项资金资助摘要罗平生物群是成都地质调查中心 2007 年在云南省罗平县大凹子村中三叠统关岭组中首次发现的以海生鱼类为主, 伴生有爬行类两栖类 (?) 多种无脊椎动物和植物的珍稀海洋生物化石群. 根据实测剖面资料和牙形石证据对罗平生物群地层时代进行了厘定, 研究表明罗平生物群产于牙形石 Nicoraella kockeli 带, 时代为中三叠世安尼期的 Pelsonian 亚期, 为进一步研究罗平生物群及三叠纪海洋生物奠定了基础. 关键词罗平生物群安尼期关岭组牙形石罗平生物群是成都地质调查中心 2007 年在云南省罗平县大凹子村 ( 图 1) 中三叠统关岭组中首次发现 [1] 的以保存完整属种丰富的海生鱼类为主, 伴生爬行类两栖类 (?) 多种无脊椎动物和植物的珍稀古生物化石群. 该生物群的发现为研究三叠纪海洋生物演化和辐射提供了又一重要场所. 为获得罗平生物群层位的准确生物地层年代, 在实测张口洞江所田菜子塘等剖面的基础上, 我们详细测量了云南罗平县大凹子剖面, 采集了牙形石样品进行牙形石生物地层学研究. 本文根据实测剖面资料, 对罗平生物群地层时代进行厘定, 为进一步研究罗平生物群奠定基础. 1 罗平生物群层位特征罗平地区位于扬子地台东南缘, 南盘江印支裂陷盆地边缘, 中三叠世安尼期关岭组可进一步划分图 1 罗平生物群交通位置为三段 : 关岭组一段 ( 厚 310 m) 为钙质粉砂质泥岩泥岩夹泥质白云岩, 底部见绿豆岩, 岩相序列显示由早期局限 - 蒸发的混合潮坪向正常浅海转变 ; 关岭 300

2 中国科学 D 辑 : 地球科学 2009 年第 39 卷第 3 期组二段 ( 厚 520 m) 为深色瘤状泥晶灰岩泥灰岩砂屑泥晶灰岩夹白云岩, 岩相序列显示台地 - 台缘斜坡环境 ; 关岭组三段 ( 厚 1080 m) 为白云岩白云质灰岩, 顶部夹砂屑灰岩, 是以含膏盐假晶和盐溶角砾为特征的潮上蒸发坪沉积 ( 图 2(b)). 其中剖面第 19 层 ( 图 2(b)) 关岭组二段中薄层泥晶灰岩中见大量脊椎动物化石碎片及硅质结核, 与大凹子村罗平生物群的层位 ( 图 2(a)) 相当. 在云南罗平县大凹子精测剖面上 ( 图 2(a)), 关岭组第二段含化石的中薄层泥晶灰岩厚 16 m. 以区域上野外岩性特征明显连续的厚约 1.4 m 的灰黑色中厚层状含燧石结核瘤状灰岩为标志层 ( 第 67~74 层 ), 标志层之下主要为厚约 4.3 m 的浅灰黑色薄层状含硅质结核纹层状泥晶灰岩 ( 第 2~66 层 ), 中间夹有 4 cm 厚的灰白色中酸性凝灰岩 ( 俗称绿豆岩, 第 15 层 ) 和 5 cm 厚的灰黄色薄层状粉砂质泥岩 ( 第 24 层 ). 高丰度的鱼类化石主要产于第层, 龙鱼幼体主要分布于第 48 层, 第层则以个体较大的海生爬行类动物化石为主, 夹虾类海百合化石及植物. 标志层之上主要为 2.9 m 厚的深灰 - 黄灰色纹层状泥质灰岩偶夹硅质结核 ( 第 75~110 层 ), 其中第 78~81 层及第 106 层以大个体爬行类动物化石为主, 夹丰富的节肢棘皮类动物化石. 2 罗平生物群地层时代 2.1 罗平生物群地层时代在大凹子精测剖面关岭组二段薄层泥晶灰岩中采集了 23 件牙形石样品处理, 有 15 件样品中见牙形石化石, 具有时代意义的牙形石分子集中分布在第层, 保存完好的 Pa 分子主要有 : Nicoraella germancus, Nicoraella kockeli 和 Cratognathodus sp.( 图 3). Nicoraella germancus 和 Nicoraella kockeli 都是中三叠世标准牙形石带化石, 但未见底部 Chiosella timorensis 带. 从牙形石总的面貌来看, 是以含 Nicoraella kockeli (Tatge) 和 Cratognathodus sp. 分子为主. Nicoraella kockeli (Tatge) 最早在德国由 Tatge [2] 报道以来, 后来广布于澳大利亚波兰罗马尼亚土耳其意大利北美马来西亚和日本 [3], 时代为安尼期中晚期, 属于牙形石 Nicoraella kockeli 带 [4~6]. 除牙形石外, 我们在江所田剖面上关岭组二段第 14 层灰色厚层状泥晶砂屑灰岩中采获双壳类化石 : Unionites cf. spicatus Chen, U. albertii (Assmann), U. cf. minimus (Mansuy), Modiolus cf. subminutus Yin; 在第 15 层深灰色中层状砂屑泥晶灰岩与深灰色薄层条带状泥质灰岩韵律互层中采获双壳类化石 : Myophoria (Costatoria) sp., M. (C.) goldfussi mansuyi Hsü, M. (C.) cf. radiata hsuei Chen, Modiolus aff. minutus (Goldfuss). 以上证据表明, 罗平生物群的时代明显早于关岭动物群 ( 关岭新铺地区化石层位于卡尼中期瓦窑段 ; 兴义顶效化石层位于卡尼早期竹杆坡段 [7~10] ), 与盘县动物群相当 ( 安尼期牙形石 Nicoraella kockeli 带 [11] ). 2.2 下伏地层时代在罗平板桥镇张口洞剖面上 ( 图 2(b)), 嘉陵江组三段浅灰色厚层块状粒屑灰岩中采获牙形石 : Neospathodus triangularis (Bander), Hindeodella nevadensis Müller, H. multihomata Huckriede, Cypridodella unialata Mosher, Xaniognathus sp., Hibbardelloides sp., 其中 Pa 分子 Neospathodus triangularis (Bander) 属早三叠世奥伦尼克晚期牙形石 Neospathodus triangularis 带早期的标准分子. Hindeodella nevadensis Müller 在云南及欧洲北美均见于早三叠世晚期至中三叠世安尼早期 ; 灰 - 灰白色厚层状生物碎屑灰岩中采获牙形石 : Prioniodella prioniodellides (Tatge), P. latidentata (Tatge), Cypridodella confleta Mosher, Ligonodina sp.; 灰色中 - 厚层粒屑灰岩中采获牙形石 : Neospathodus symmetricus Orchard, Xaniognathus deflectens Sweet, Neoplectospathodus müller Kozur et Mostler, Cypridodella unialata Mosher, Neohindeodella triassica (Müller), Hindeodella suevica (Tatge), Neospathodus triangularis (Bander), 其中 Pa 分子 Neosp- athodus symmetricus Orchard 是由 Orchard 在 1995 年研究阿曼 ( 阿拉伯东南部沿海地区 ) 早三叠世牙形石时报道的新种, 后广布于北美巴基斯坦卡什米亚意大利和中国贵州安徽巢湖 [6,12,13]. 该分子是北美早三叠世奥伦尼克晚期牙形石 Neospathodus symmetricus 带化石 [14~16], 能与王成源 [17] [18] 赵来时等在下扬子地区建立的 Neospathodus anhuinensis 化石带上部和北美加利福尼亚州 Neogondolella regale 带相对比 [16]. 301

3 张启跃等 : 云南中三叠世罗平生物群地层时代的厘定 302 图 2 罗平地区中三叠世安尼期关岭组地层柱状图 (a) 罗平生物群地层柱状图 ; (b) 关岭组地层柱状图

4 中国科学 D 辑 : 地球科学 2009 年第 39 卷第 3 期在罗平茶安剖面嘉陵江组三段泥晶灰岩样品中, 经处理获得大量精美牙形石化石 ( 图 3), 主要 Pa 分子有 : Neospathodus brochus Orchard, N. symmetricus Orchard, N. abruptus Orchard, N. crassatus Orchard, N. homeri (Bander). 这些化石是阿曼 ( 阿拉伯东南部沿海地区 ) 早三叠世牙形石 Neospathodus symmetricus 带化石的主要特征分子, 伴生的菊石为 Columbites- Procolumbites 带 [6]. 后广布于北美巴基斯坦卡什米亚土耳其日本尼泊尔意大利和中国贵州四川江油安徽巢湖 [6,12,13]. N. homeri (Bander) 在四川江油安徽巢湖等地与 Neospathodus triangularis (Bander) 同层位产出 [18,19]. 能与国内外同时期早三叠世奥伦尼克晚期牙形石 Neospathodus triangularis 带, Neospathodus anhuinensis 化石带上部和北美加利福尼亚州 Neogondolella regale 带相对比. 关岭组一段碎屑岩底部见绿豆岩, 在贵州遵义地区相当层位的绿豆岩中获得 40 Ar- 39 Ar 年龄值为 238~239 Ma [20], 其上的黄灰色泥岩中 ( 江所田剖面, 第 4 层 ) 见有双壳类 : Myophoria (Costatoria) goldfussi mansuyi Hsü, Eumorphotis (Asoella) sp., E. cf. paradoxica Chen, Daonella cf. consobrina Yin et Hsü; 腹足类 : Natiria costata (Münster). 江所田剖面上第 11 层黄灰色粉砂质泥岩中采获双壳类 : Modiolus cf. raibliana (Bittner), Posidonia cf. pannonica Moj., P. cf. walashiensis Zhang, P. cf. tongpuensis Zhang, Mytilus eduliformis (Schlo.), 于师宗县镇山南关岭组一段灰黄色粉砂质泥岩中采获双壳类 : Myophoria (Costatoria) goldfussi mansuyi Hsü, Unionites spicatus Chen, Eumorphotis (Asoella) paradoxica Chen, Posidonia cf. pannonica Moj., P. cf. walashiensis Zhang, P. cf. tongpuensis Zhang, Bakevellia elegans (Assmann), Pleuronectites difformis Chen, Pteria ussurica variabilis Chen et Lan, Mytilus eduliformis praecursor (Frech), Modiolus cf. raibliana (Bittner), Natiria costata (Münster), Mytilus eduliformis (Schlo.). 上述双壳类组合中以数量丰富个体小壳褶发育为特征的 Myophoria (Costatoria) goldfussi mansuyi 为代表的双饰脊褶蛤动物群, 是云南个旧开远华宁以及贵州关岭晴隆遵义等地中三叠统下部关岭组的重要分子. 2.3 上覆地层时代关岭组三段为厚千余米的白云岩, 其上常分布一套浅灰色含硅质结核泥晶灰岩 (41~45 层 ). 在江所田剖面上第 44 层灰 - 深灰色夹燧石结核泥晶灰岩中采获介形虫 : Bairdia cf. anisica Kozur, Pterocythere reniformis Wei, 此种除本区外, 在四川威远曹家坝见于中三叠统雷口坡组三段. 江所田剖面第 45 层灰 - 灰白色中厚层块状含云砂屑泥晶灰岩中采获安尼晚期 Neogondolella constrica 牙形石带标准分子 Neogondolella constricta Mosher et Clark ( 图 3), 除发现 4 个该标准台型牙形石带分子外, 还发现以下与带化石相伴生的复合牙形石 : Neohindeodella kobayashii (Igo et Koike), Hindeodella triassica (Müller), Prioniodina magnidentata Wang et Wang, Cratognathodus kochi (Huckriede), Enantiognathus ziegleri (Diebel), Enantiognathus sp. A, Neogondolella sp., 属安尼期 Illyr 亚期. 关岭组三段之上为法郎组灰黑色含菊石灰岩整合于关岭组深灰色夹燧石结核泥晶灰岩之上. 菜子塘剖面 46 层灰黑色中层状泥晶灰岩中采获双壳类 : Halobia cf. kui Chen, H. rugosoides Hsü, H. cf. planicosta Yin et Hsü, H. cf. subcomata Kitti, Posidonia cf. pannonica Mojs., Daonella ignobilis Chen; 菊石 : Trachyceras sinese Mansuy, Clionites zeilleri Mansuy, Balatonites sp., Protrachyceras deprati (Mansuy), P. douvillei (Mansuy), P. costulatum (Mansuy), P. cf. costulatum (Mansuy). Protrachyceras deprati, P. douvillei, P. costulatum, Trachyceras sinense, Clionites zeilleri 等均为中三叠世拉丁阶的标准菊石化石 [21,22], 这些化石在我国的黔西南贞丰及滇东开远地区均有产出 ; Protrachyceras 动物群, 在国际上其地层层位为中三叠统上部的拉丁阶 (Ladinian), 我国又称做法郎阶. 云南罗平地区中三叠世的 Protrachyceras 动物群所处的生物地理区, 应为地中海经喜马拉雅至中印半岛的特提斯海区. 3 结论罗平地区关岭组一段古生物化石有以 Myophoria (Costatoria) goldfussi mansuyi 为代表的双饰脊褶蛤动物群 ; 关岭组三段整合伏于拉丁阶法郎组含菊石灰岩之下, 牙形石显示属安尼期 Illyr 亚期 ( 牙形石 Neogondolella constricta 带 ). 罗平生物群产出于关岭组二段深色泥晶灰岩中, 牙形石证据表明其属于牙形石 Nicoraella kockeli 带, 时代为中三叠世安尼期的 303

5 张启跃等 : 云南中三叠世罗平生物群地层时代的厘定图 3 罗平地区奥伦阶安尼阶主要牙形石 1. N. symmetricus, 野外编号 : PM WY1, 嘉陵江组三段 ; 2. N. triangularis, 野外编号 : PM WY1, 嘉陵江组三段 ; 3. N. homeri, 野外编号 : PM WY2, 嘉陵江组三段 ; 4. N. abruptus, 野外编号 : PM WY3, 嘉陵江组三段 ; 5. N. triangularis, 野外编号 : PM WY3, 嘉陵江组三段 ; 6. N. abruptus, 野外编号 : PM WY2, 嘉陵江组三段 ; 7. N. curtatus, 野外编号 : PM WY1, 嘉陵江组三段 ; 8. N. brochus, 野外编号 : PM WY1, 嘉陵江组三段 ; 9. Nicoraella germancus, 野外编号 : PM , 关岭组二段 ; 10. N. crassatus, 野外编号 : PM WY1, 嘉陵江组三段 ; 11. N. abruptus, 野外编号 : PM WY2, 嘉陵江组三段 ; 12. Nicoraella kockeli, 野外编号 : PM , 关岭组二段 ; 13,16. Neogondolella constricta, 野外编号 : PM WY1, 关岭组三段 ; 14. Cratognathodus sp., 野外编号 : PM , 关岭组二段 ; 15. N. crassatus, 野外编号 : PM WY1, 嘉陵江组三段 ; PM001, 张口洞剖面 ; PM002, 江所田剖面 ; PM014, 茶安剖面 ; PM28, 大凹子剖面 ; N., Neospathodus 304

6 中国科学 D 辑 : 地球科学 2009 年第 39 卷第 3 期 Pelsonian 亚期, 明显早于关岭动物群和兴义顶效贵州龙动物群, 与盘县动物群相当. 致谢中国地质调查局基础部翟刚毅研究员以及成都地质调查中心丁俊江新胜王立全和尹福光研究员亲临野外指导工作, 云南省地质调查院董致中高级工程师处理并鉴定了部分牙形石, 成都理工大学沉积地质研究院苟宗海教授鉴定了双壳类菊石类等化石. 所有的牙形石化石扫描在中国地质大学 ( 武汉 ) 地质过程与矿产资源国家重点实验室完成, 评审人提出建设性意见, 在此一并深表谢意. 参考文献 1 张启跃, 周长勇, 吕涛, 等. 云南罗平中三叠世安尼期生物群的发现及其意义. 地质论评, 2008, 54(4): Tatge U. Condonten aus dem germanischen Muschelkalk, Tei II. Palaont Z, 1956, 30(3-4): Koike T. Triassic conodont biostratigraphy in Kedah, West Malaysia. Geol Paleont Southeast Asia, 1982, 23: 杨守仁, 王新平, 郝维城. 广西西部早中三叠世牙形石序列. 北京大学学报 ( 自然科学版 ), 1986, 22(4): Nicora A. Conodonts from the Lower Triassic sequence of central Dolpo, Nepal. Riv Ital Paleont Stratigr, 1992, 97(3-4): Orchard M J. Taxonomy and correlation of Lower Triassic (Spathian) segminate conodonts from Oman and revision of some species of Neospathodus. J Paleont, 1995, 69(1): 孙作玉, 郝维城, 江大勇. 贵州关岭动物群时代的牙形石地层证据. 北京大学学报 ( 自然科学版 ), 2003, 39(1): 汪啸风, 陈孝红, 王传尚, 等. 关岭生物群的特征和科学意义. 中国地质, 2001, 28(2): 汪啸风, 陈孝红, 陈立德, 等. 关岭生物群世界上罕见的化石库. 中国地质, 2003, 30(1): 汪啸风, 陈孝红, 陈立德, 等. 贵州关岭生物群研究的进展和存在问题 ( 代序 ). 地质通报, 2003, 22(4): 郝维城, 孙元林, 江大勇, 等. 盘县动物群研究进展. 北京大学学报 ( 自然科学版 ), 2006, 42(6): Zhao L S, Orchard M J, Tong J N, et al. Lower Triassic conodont sequence in Chaohu, Anhui Province, China and its global correlation. Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol, 2007, 252(1-2): 24 38[DOI] 13 王志浩. 贵州紫云地区早三叠世牙形刺动物群 Neospathodus timorensis 的发现. 古生物学报, 1982, 21(5): 王志浩, 曹延岳. 湖北利川早三叠世牙形刺. 古生物学报, 1981, 20(4): 王志浩, 钟端. 滇东黔西和桂北不同相区的三叠纪牙形刺生物地层. 地层学杂志, 1990, 14(1): Orchard M J, Tozer E T. Triassic conodont biochronology, its calibration with the ammonoid standard, and a biostratigraphic summary for the western Canada sedimentary basin. Bull Can Petrol Geol, 1997, 45(4): 王成源. 下扬子地区牙形刺. 北京 : 科学出版社, 赵来时, 童金南, Orchard M J, 等. 安徽巢湖地区下三叠统牙形石生物地层分带及其全球对比. 地球科学, 2005, 30(5): 王志浩, 戴进业. 四川江油北川地区三叠纪牙形刺. 古生物学报, 1981, 20(2): 胡世玲, 李曰俊, 戴幢谟, 等. 贵州绿豆岩激光质谱 Ar- 39 Ar 年龄. 岩石学报, 1996, 12(3): 邹光富, 毛琼, 陈永明, 等. 西藏南部珠穆朗玛峰地区三叠纪生物地层研究. 地质论评, 2006, 52(3): 徐光洪, 牛志军, 陈辉明. 贵州关岭三叠系竹杆坡组小凹组头足类化石兼论关岭生物群的时代. 地质通报, 2003, 22(4):

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201-1.doc 第 20 卷第 2 期古生物学报 Vol. 20, No. 2 1981 年 3 月 ACTA PALAEONTOLOGICA SINICA March., 1981 四川江油北川地区三叠纪牙形刺王志浩 ( 中国科学院南京地质古生物研究所 ) 戴进业 ( 地质部第二普查大队 ) 1977 年, 我们测制