关于《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书若干问题的商榷
2021-07-28林宝玉李明黄莫邓丽婷
林宝玉,李明,黄莫,邓丽婷
1) 自然资源部地层与古生物重点实验室,中国地质科学院地质研究所,北京,100037; 2) 河北地质大学资源学院,石家庄,050031
内容提要: 《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭和戎嘉余,1996)有以下结论:① 将回星哨组、茅山组、西坑组等的层位归属于特列奇阶上部;② 将回星哨组、茅山组及其相当地层与英国特列奇阶对比;③ 将扬子区特列奇阶的顶界置于回星哨组、茅山组及其相当地层之顶;④ 将回星哨组、茅山组、西坑组等地层资料编制的古地理图称为特列奇期晚期古地理图;⑤ 将回星哨组、茅山组、西坑组等地层与上覆中泥盆统—中二叠统之间的不整合面代表的上升运动,称为“特列奇期的扬子上升”。笔者等依据多年对扬子地台志留纪地层剖面的实地考察和近数十年来扬子区坟头组中—上部、茅山组、回星哨组、小溪峪组、西坑组等地层中文洛克世、拉德洛世、普里多利世早期古生物化石的发现,认为:① 回星哨组、小溪峪组、茅山组、西坑组等的层位是文洛克统—普里多利统;② 回星哨组、小溪峪组等大致与英国的文洛克统—普里多利统对比;③ 回星哨组、小溪峪组、茅山组的顶界是文洛克统—普里多利统剥蚀后残留的层位随地而异的顶界;④ 根据回星哨组、西坑组、茅山组等地层资料编制的古地理图应是文洛克世—普里多利世古地理图;⑤ “扬子地台整个上升”(Huang T K,1945)的时代是志留纪末期,没有“特列奇期的扬子上升”。特提出商榷。上述这些地层时代的解决,对扬子区志留系4统层序的建立具有重要意义,而且也为中国扬子区与英国命名剖面志留系的对比以及中国南方早古生代加里东运动最后一幕时代的再次确定提供了地层学和古生物方面的依据。
中国科学院南京地质古生物研究所与英国皇家学会组成的“中英志留系专题研究队”于1987~ 1990年,对中国扬子区兰多弗里统的特列奇阶及其与英国的对比进行了研究,发表了研究报告:《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》(陈旭和戎嘉余,1996)和TelychianRocksoftheBritishIslesandChina(Silurian,LlandoverySeries):AnExperimenttoTestPrecisioninStratigraphy(Holland et al., 2002)。
该书在中国扬子地台区已发表的特列奇阶的古生物资料(发表于各种古生物图册)和地层资料(发表于各省区区域地质志)的基础上,通过野外剖面的研究,进行了较系统的总结,对扬子地台区的特列奇阶和古生物进行了比较深入的研究和对比。但是,“中英志留系专题研究队”提出扬子区志留系顶部剥蚀后残留地层时代,即扬子区除滇东等少数地区发育拉德洛统—普里多利统外,扬子地区缺失文洛克统—普里多利统(表1), 本文持不同认识。 该书将1990年以前原分别归属于文洛克统和拉德洛统—普里多利统,如:坟头组大部、茅山组、西坑组、小溪峪组、回星哨组及其相当地层,全部归入特列奇阶(表1),似乎不合适。笔者等认为书中如下几个方面问题值得商榷:
(1) 该书将扬子区的文洛克统、拉德洛统和普里多利统,如回星哨组、茅山组、西坑组等全都归属兰多弗里统的一个阶—特列奇阶上部。
(2) 该书将包括相当于英国特列奇阶、文洛克统、拉德洛统和普里多利统,如秀山组、回星哨组、茅山组等在内的地层共同视为扬子区的“特列奇阶”与英国命名剖面兰多弗里统的特列奇阶直接对比。
(3) 该书认为扬子区志留系最高层位还未到特列奇阶之顶,因此,将特列奇阶的顶界置于扬子区的茅山组、西坑组、回星哨组、小溪峪组及其相当地层之顶或更高。
(4) 该书根据扬子区“缺失文洛克世—普里多利世地层”这一认识,认为扬子地台在“特列奇期末”整体抬升,并命名为“扬子上升”。
(5) 该书中扬子区的“特列奇阶”,实质上是包括相当英国特列奇阶以上的文洛克统—普里多利统。因此,该书发表的扬子地台区“特列奇期晚期”的古地理图(见本文图2),实际上是一幅文洛克世—普里多利世早期地层综合而成的古地理图。
近30年来,这些尚存疑问的观点传播甚广,在国内、外均多次被引用(戎嘉余等,1990,2018;陈旭等,1990,1996;王怿等,2010,2001,2017a,2017b,2018a,2018b,2018c;赵文金等,2016;Chen Xu and Rong Jiayu,2002; Rong Jiayu and Chen Xu, 2003; Rong Jiayu et al., 2003; Zhang Xiaole et al., 2018)。目前,这些地层划分对比已被编入《中国地层表》(全国地层委员会,2014)及其说明书(全国地层委员会,2018)的志留系中加以推荐。并在国内科研单位、生产、教学单位及科普场馆被广泛应用。
20世纪70年代末至80年代末,回星哨组、茅山组等的层位是文洛克统或拉德洛统—普里多利统(葛治洲等,1979,林宝玉,1979;林宝玉等,1984,1989;Mu Enzhi et al., 1986)。该书发表后,受到书中上述观点(即除滇东存在拉德洛统至普里多利统外,扬子地台本部志留系顶部的最高层位还不到兰多弗里统特列奇阶之顶)的影响,回星哨组、小溪峪组、茅山组、西坑组等的层位均降至兰多弗里统特列奇阶(戎嘉余等,1990,2018;Chen Xu et al., 2002;Rong Jiayu et al., 2003a,2003b;陈旭等,1990,1996)。2000年(第三届)和2013年(第四届)两届地层会议的志留系的总结也采用了这个划分方案。在此期间虽有不同观点发表(林宝玉,1991,林宝玉等,1998;Geng Liangyu et al., 1997; 耿良玉等,1999),但并未引起重视。近十多年来,随着回星哨组、小溪峪组、茅山组、西坑组上部地层中拉德洛统—普里多利统古植物碎片化石、线形植物化石等(王怿等,2010,2011,2017a,b)及鱼类化石(赵文金等,2014,2016)的相继报道,进一步证实了小溪峪组、回星哨组、茅山组、西坑组的层位应是文洛克统、拉德洛统和普里多利统下部的观点(林宝玉等,2017)。
笔者(林宝玉)长期从事中国,包括扬子区志留系的研究工作,对扬子区志留系曾作过多次实地考察,如南京江宁坟头(1957),陕南岚皋—紫阳、陕南宁强(1960)、贵阳乌当、贵州松桃、重庆秀山石耶(1963)、湖北宜昌(1964)、重庆綦江、滇东曲靖(1978)。重庆綦江、滇东曲靖两地志留系剖面是林宝玉陪同中国地质学会邀请的国际志留系分会主席Holland C. H.先生,笔石专家Rickards R. B.先生和分会秘书几丁虫专家Martin F.女士共同考察,其中前两位专家也是本文讨论的该书外籍作者。1979年,林宝玉作为中国志留系代表团成员受邀参加了在英国Cardiff举办的国际志留系会议,期间考察了英国兰多弗里统、文洛克统、拉德洛统和当顿统(相当于捷克的普里多利统)命名剖面和苏格兰南部O—S分界剖面。近年来,笔者(李明)还实地考察了湖南张家界、湖北蒲圻、崇阳等争议较大志留系剖面(2017)和陕南紫阳志留系剖面(2018),以上这些工作成果已发表在一些著作(林宝玉,1979;林宝玉等,1984,1998,2017)中。在这些著作中,回星哨组、茅山组、西坑组等均置于文洛克统或拉德洛统—普里多利统,这是笔者等与该书作者观点不同之处。在上述中英两地野外和室内研究工作的基础上,结合近数十年来,中国扬子区志留系大量文洛克统—普里多利统古生物资料的发现,本文拟对该书的上述5个方面问题分别进行探讨,以进一步促进扬子区志留系的划分和对比研究,使其得到进一步完善。
1 扬子区志留系顶部地层时代
关于中国扬子区志留系顶部回星哨组、小溪峪组、茅山组、西坑组等的时代,《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭和戎嘉余,1996)将扬子区的川西二郎山岩子坪组,重庆秀山回星哨组,赣西北西坑组,南京的坟头组、茅山组及其相当地层都划归特列奇阶的顶部(表1)。
然而,根据已发表的新资料,这些地层及其相当地层的层位不仅包括兰多弗里统特列奇阶,还包括文洛克统—普里多利统。林宝玉等(2017)曾作过综述,主要地层古生物证据列举如下:
1.1 江苏盐城大丰
根据Geng Liangyu 等 (1997),耿良玉等(1999)的报道,该地Nc-2井志留系发育齐全,由下而上划分为高家边组、坟头组和茅山组。其上与上覆地层上泥盆统五通组平行不整合接触。此地坟头组共厚360 m,可分为下、中、上三段。在坟头组中段的中—下部,含文洛克统下部几丁虫Ancyrochitinaansarviensis带和Conochitinacingulata带,在坟头组中段近顶处含拉德洛统下部几丁虫Grahnichitinaphilipi带;在坟头组上段近顶处含普里多利统下部的几丁虫Fungochitinakosovoensis带。在坟头组上段地层中,王怿和李军(2001)也曾发表拉德洛统—普里多利统下部的植物碎片等化石,说明该井坟头组除包括特列奇阶外,还包括文洛克统—普里多利统下部地层。坟头组之上还有茅山组,因此,该井茅山组的层位可能为普里多利统上部。
1.2 江苏南京和江苏句容
南京地区是扬子地台东部志留系的标准地点。由下而上,分别是高家边组、侯家塘组、坟头组和茅山组,其下与奥陶系整合接触,其上与上泥盆统五通组平行不整合接触。
根据Geng Liangyu 等 (1997)报道,在该地区坟头组上部含化石层(Salopinellasp.,Coronocephaluscf.ovata,Sichuanocerassp.)之上,距坟头组顶部15 m处找到大量几丁虫化石,其中最重要的是几丁虫AngochitinasinicaCramer,该种是云南东部关底组上部、妙高组和玉龙寺组的重要分子。层位主要为拉德洛统上部。因此,其上的茅山组的层位可能属于普里多利统。
此外,离此地不远的江苏句容Jc-2井的坟头组中,Geng Liangyu 等 (1997)还报道了几丁虫AngochitinaelongataEisenack,Grahnichitinapiriformis(Eisenack)和G.campaniformissp. nov.,属于A.sinica带。证明南京、句容地表和井下的坟头组上部的层位确实属于拉德洛统—普里多利统下部。
1.3 安徽南陵
安徽南陵县载家汇水库附近志留系的划分与南京地区相似。耿良玉等(1999)对侯静鹏(1979)发表于该地茅山组的几丁虫进行厘定,确认含有几丁虫AngochitinasinicaCramer,A.elongataEisenack,Grahnichitinapiriformis(Eisenack)等,均属于A.sinica带。所含几丁虫化石与江苏南京坟头组和滇东地区关底组上部,妙高组和玉龙寺组下部几丁虫相同,同属于拉德洛统—普里多利统下部。
1.4 湖北崇阳
湖北崇阳位于扬子区中部,层序与扬子区东部志留系划分基本相似,由下而上划分为高家边组、侯家塘组、坟头组和茅山组(寨山组),其上为上覆上泥盆统五通组或上石炭统黄龙组平行不整合接触。
根据耿良玉等(1999)报道,在该地的坟头组上部,含文洛克统下部的几丁虫Conochitinavisbyensis—C.pauca带和Grahnichitinasolida带;茅山组下部(耿良玉等称寨山组)含文洛克统上部几丁虫G.lycoperdoides带,拉德洛统几丁虫G.vesiculosus带、G.rarispinosa带和Angochitinaelongata带,证明此地坟头组上部和茅山组下部的层位为文洛克统—拉德洛统。几丁虫化石带系列齐全,其间为连续沉积。
1.5 湖北通山
通山地区位于湖北的东南部,扬子区的中部。该区的志留系由下而上划分为高家边组、侯家塘组、坟头组和茅山组(或寨山组)。其上与上泥盆统五通组平行不整合接触。
根据王怿等(2017a)报道,在茅山组(王怿等文中的小溪组)中找到线形植物化石Prototaxites? sp.及大虫管遗迹化石等,定其时代为志留纪晚期(Ludlow—Pridoli)。其下为相当于秀山动物群的坟头组,含几丁虫AngochitinalongicollisEisenack和大量腕足类、三叶虫化石组合。 王怿等(2017a)推断通山地区坟头组与茅山组为平行不整合接触。说明湖北通山地区的茅山组层位可能为拉德洛统—普里多利统,而不是陈旭等(1996)的兰多弗里统特列奇阶上部。
1.6 湖南张家界地区
张家界地区位于湖南的西北部。该区志留系由下而上可划分为龙马溪组、小河坝组、溶溪组、秀山组和小溪峪组,其上与上覆中泥盆统云台观组平行不整合接触。
根据Geng Liangyu 等(1997)报道,在小溪峪组上段下部含文洛克统几丁虫Conochitinacf.visbyensis带,上段中—上部含文洛克统上部几丁虫Lambdachitinatabernaculifera带和拉德洛统上部的几丁虫L.crassispina带。王怿等(2010)在小溪峪组上部亦找到拉德洛统—普里多利统下部的植物碎片化石Catergory 2 sensu Edwards, 1982。该植物碎片化石也见于江苏大丰井下坟头组上段和四川广元车家坝组等同期地层中。前一地点见与几丁虫AngochitinasinicaCramer共生,后一地点(四川广元)见与牙形石Ozarkodinasnajdri共生,层位相当。此外,小溪峪组上部还含鱼类“Wangolepissinensis”,Dunyuxiushanensis(赵文金和朱敏,2014),上述两属也见于滇东岳家山组和重庆秀山组回星哨组上段,层位相当。据此,小溪峪组上部的层位为拉德洛统—普里多利统下部。小溪峪组与其下秀山组连续沉积。王晓飞(2013)从沉积岩石学的角度对张家界温塘剖面志留系进行系统研究,认为该剖面小溪峪组(文中称罗惹坪组上部和纱帽组)为连续的近滨—前滨沉积,其间无沉积间断。 2017年,笔者等曾实地考察过张家界温塘志留系剖面,也确认小溪峪组为连续沉积,未见其间平行不整合面存在。因此,从几丁虫化石带和岩石学方面均证明该剖面不存在“特列奇期的扬子上升”。
2019年,戎嘉余等肯定了Geng Liangyu 等(1997)和耿良玉等(1999)建立的文洛克统几丁虫Conochitinavisbyensis带,拉德洛统几丁虫Angochitinasinica带和普里多利统几丁虫Urnochitinathyrae带的存在(Rong Jiayu et al., 2019)。这些化石带的再次确认,证明了小溪峪组、茅山组、坟头组等包含文洛克统—普里多利统,也证明扬子地台不缺失文洛克统,且为连续沉积。
1.7 重庆秀山
2011年,王怿等在重庆秀山回星哨组命名剖面的回星哨组上段4~5层(相当于葛治洲等,1979的第55和第56层)发现植物碎片化石Catergory 2, 3 sensu Edwards, 1982。类似的植物碎片等化石也见于江苏大丰Nc-2井坟头组上部、湖南张家界小溪峪组上部、四川广元金台观组上部与车家坝组下部。在相当层位中还含见于滇东岳家山组底部的鱼类“Wangolepissinensis”,Dunyusp. (赵文金和朱敏,2014),说明其层位相当。因此,该地回星哨组上段的地层层位为拉德洛统上部—普里多利统下部。其上与中泥盆统云台观组平行不整合接触。
1.8 四川广元地区
四川广元位于扬子区北部。根据金淳泰等(1992)报道,该地志留系中—上部地层由下而上为宁强组、金台观组、车家坝组和中间樑组。其上与中泥盆统龙洞背组平行不整合接触。
车家坝组和中间樑组含拉德洛统牙形石Ozarkodinacrispa带或O.snajdri带(唐鹏等,2010)。在该地,王怿等(2010)亦报道在金台观组上部和车家坝组下部含拉德洛统—普里多利统下部的植物碎片等化石,与江苏大丰坟头组上部,湖南张家界小溪峪组上段上部所含植物碎片等化石相同,层位大致相当,同属于拉德洛统—普里多利统下部。
根据上述地区已发表的古生物资料说明:《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书中,将扬子区的茅山组、坟头组、小溪峪组、回星哨组、岩子坪组及其相当地层都归入兰多弗里统特列奇阶是不合适的。本文认为,该书的特列奇阶实际上相当于英国兰多弗里统的特列奇阶、文洛克统、拉德洛统和普里多利统下部地层之和。
最近,戎嘉余等也认为茅山组、小溪峪组、回星哨组、西坑组、纱帽组等的上部(即文中的Xiaoxi Fm.)层位不是兰多弗里统特列奇阶,而是拉德洛统上部—普里多利统下部(Rong Jiayu et al., 2019)。
2 扬子区志留系顶部与 英国特列奇阶对比
关于中国扬子区志留系顶部回星哨组、小溪峪组、茅山组、西坑组等与英国特列奇阶对比问题,上面一节中列举了近20多年来部分地层和古生物资料的发现已证明,《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭和戎嘉余,1996)“中国扬子区兰多维列统特列奇阶”中的坟头组、茅山组、小溪峪组、回星哨组等含相当英国文洛克统、拉德洛统、普里多利统的几丁虫、鱼类、线形植物化石和植物碎片化石等。说明该书将上述的一些组均置于特列奇阶的顶部(表1)是不合适的,上述地层(组)的大部分或全部不应与英国的兰多弗里统特列奇阶对比,而应该与英国的文洛克统、拉德洛统和普里多利统对比(表2,3)。主要依据如下:
(1)江苏大丰钻井的坟头组中段的中下部含文洛克统下部几丁虫Ancyrochitinaansarviensis带和Conochitinacingulata带;湖北崇阳的坟头组上部含文洛克统下部的几丁虫Conochitinavisbyensis—C.pauca带和Grahnichitinasolida带,茅山组(寨山组)下部含文洛克统上部的几丁虫Grahnichitinalycoperdoides带;湖南张家界地区小溪峪组上段下部含文洛克统下部几丁虫Conochitinacf.visbyensis带,中—上部含文洛克统上部的几丁虫Lambdachitinatabernaculifera带。因此,上述这几个地点的坟头组中—上部和茅山组下部的层位应为文洛克统,可与英国的文洛克统进行对比(表2),而不应该与英国的特列奇阶对比(表1)。
(2)江苏大丰NC-2钻井坟头组中段近顶处含拉德洛统下部几丁虫Grahnichitinaphilipi带,在坟头组上段近顶处含普里多利统下部几丁虫Fungochitinakosovoensis带。在该井的坟头组上部地层中,王怿等(2001)也曾发现拉德洛统—普里多利统下部的植物碎片化石。江苏泰州N-4井下坟头组上部也曾发现拉德洛统下部几丁虫Grahnichitinaphilipi带,普里多利统下部几丁虫Fungochitinakosovoensis带。江苏句容Jc-2井中的坟头组上部和江苏江宁坟头组命名剖面坟头组上部含拉德洛统几丁虫Angochitinasinica带。安徽南陵茅山组下部含拉德洛统几丁虫Angochitinasinica带。湖北崇阳茅山组下部含拉德洛统几丁虫Grahnichitinavesiculosus带,G.rarispinosa带和Angochitinaelongata带。湖南张家界小溪峪组上段上部含拉德洛统几丁虫Lambdachitinacrassispina带;拉德洛统鱼类“Wangolepissinensis”(赵文金和朱敏,2014);王怿等(2010)也报道了该地层中含拉德洛统—普里多利统下部的植物碎片化石。在重庆秀山回星哨组命名剖面,回星哨组上段亦含拉德洛统—普里多利统下部的植物碎片化石。这些植物碎片化石也见于四川北部广元地区的金台观组上部和车家坝组下部。此外,还含拉德洛统鱼类“Wangolepissinensis”,Dunyuxiushanensis(赵文金和朱敏,2014)。根据上述鱼类、几丁虫和植物碎片化石的分布,扬子区的坟头组上部、茅山组、回星哨组上段和小溪峪组上段大部的层位属于拉德洛统—普里多利统下部,因此,应该与英国的拉德洛统—普里多利统对比(表2),而不应该与英国的兰多弗里统特列奇阶对比(表1)。
3 扬子区兰多弗里统特列奇阶的上界
从《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭和戎嘉余,1996)的“扬子区志留系主要剖面对比”(表1;以及Chen Xu et al., 2002, Table 5)中可以看出,扬子区“特列奇阶”上覆地层分别是上泥盆统五通组和中泥盆统云台观组及其相当地层,书中将扬子区“特列奇阶”顶界分别置于江苏南京的茅山组、安徽南部的茅山组、重庆东南秀山回星哨组、贵州北部回星哨组、湖南西北部小溪峪组之上。书中认为“由于扬子区特列奇期不同门类生物地层精确对比问题的解决,确定了同期岩石地层的对比关系,从而也确切地肯定了扬子区不同地区特列奇期岩石地层单位的顶底界线对比,解决了不同岩石地层单位顶底界穿时的纵向幅度问题”(陈旭等,1996)。
笔者等认为书中的上述结论不合理。因为,书中将特列奇阶的顶界置于文洛克统—普里多利统(如:坟头组、茅山组、小溪峪组、回星哨组、西坑组等)之上(陈旭等,1996,表1;及Chen Xu et al., 2002之 Table 5)也不合适。主要证据如下:
(1) 前文已提及武汉以东的坟头组、茅山组、西坑组及武汉以西的小溪峪组、回星哨组上部含文洛克统—普里多利统下部的鱼类、几丁虫化石带和植物碎片化石等。这些岩石地层的顶界不是特列奇阶的顶界,而是剥蚀后残留拉德洛统—普里多利统的顶界。
(2) 从目前已发表的几丁虫化石带的分布看,在江苏大丰Nc-2井坟头组中—下部含文洛克统下部申伍德阶几丁虫Ancyrochitinaanserviensis带和Conochitinacingulata带,因此,特列奇阶的顶界应在江苏大丰Nc-2井坟头组含文洛克统几丁虫A.anserviensis带之下通过。在湖北崇阳田心屋剖面的坟头组上部含文洛克统下部申伍德期几丁虫Conochitinavisbyensis—C.pauca带和Grahnichitinasolida带。因此,该剖面的特列奇阶顶界大致在坟头组上部上述二带几丁虫之下的坟头组地层中通过。
在武汉以西,湖南西北部张家界地区,小溪峪组上段下部含文洛克统申伍德阶几丁虫Conochitinacf.visbyensis带。因此,特列奇阶的顶界大致在小溪峪组上段下部之下,或小溪峪组下段红层之下通过。详细分析见“中国志留系若干问题的探讨”一书(林宝玉等,2017)。
最近戎嘉余等(Rong Jiayu et al., 201997)也确认文洛克统下部几丁虫Conochitinavisbyensis带在湘西北小溪峪组的存在。因此,不仅证明扬子地台不缺失文洛克统,而且也证明在湘西北张家界地区特列奇阶的顶界(或文洛克统的底界)可能在秀山组与小溪峪组之间通过。秀山组上部牙形石Pterospathoduseopennatus(前称Pt.celloni)带的层位不是相当笔石的Monoclimacisgriestoniensis带(Rong Jiayu et al., 2019),而是相当于笔石的Cyrtograptussakmaricus带—Cyrt.insectus带。因为,在陕南岚皋小镇一带的白崖垭组上部Pt.eopennatus与笔石Cryt.sakmaricus带—Cyrt.insectus带化石共生(林宝玉等,2017)。说明秀山组上部层位已达特列奇阶顶界。
4 “扬子上升”的时代
“扬子上升”是戎嘉余等(1990)提出,其原始含义是指志留系顶部剥蚀后残留地层与其上覆上古生界泥盆系、石炭系或二叠系之间的一个大的、极其明显(包括生物和地层)的间断,如:江苏南京坟头茅山组与其上覆地层上泥盆统五通组之间的间断;四川广元中子铺宁强组与其上覆地层中泥盆统龙洞背组之间的间断;重庆—贵州边界地区回星哨组上段与上覆地层中泥盆统云台观组或二叠系之间的间断(表4)。并且认为扬子地台缺失文洛克统以上地层,志留系残留地层的最高层位还未到特列奇阶之顶,因此,将原属于文洛克世或拉德洛世—普里多利世的茅山组(林宝玉,1979;林宝玉等,1984;穆恩之,1962)、回星哨组(葛治洲等,1979)等地层置于特列奇期晚期,并将“扬子上升”的时代定为“特列奇期末”。陈旭等(1996121)更进一步明确其时代为“特列奇期的扬子上升”。
《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭和戎嘉余,1996)在“扬子上升”一节中还提到“黄汲清教授(Huang,1945)是最早分析和总结中国大地构造的学者之一。他当时提出扬子地台的整体上升在三叠纪之末,而与Stille的同时期的造山带一致。事实上,扬子地台在更早的时候已发生过一次整体上升。这就是戎嘉余等(1990)、陈旭等(1990)提出并阐明的特列奇期的扬子上升”(陈旭等,1996121)。
事实上,该书中这段内容与Huang(1945)书中表述有差异:
(1)Huang(1945)指出:“especially towards late Silurian” “The Yangtze platform was bodily uplifted”。即Huang(1945)不仅提出三叠纪末扬子地台整体抬升过,而且也提出在“特别是在志留纪的末期”扬子地台整体抬升过。
注: 从表4(戎嘉余等,1990)和表1(陈旭等,1996)可以看出他们将“扬子上升”置于回星哨组、宁强组和茅山组等剥蚀后残留地层之顶与上覆地层梁山组(P2)、龙洞背组(D2)和五通组(D3)之间。目前,回星哨组顶部和茅山组均已发现拉德洛世—普里多利世几丁虫及植物碎片等化石。因此,“扬子上升”的时代不再是图示的特列奇期末,而是普里多利世末,即志留纪末期(Huang,1945; 黄汲清,1954)Note: According to the new investigation of Wenlockian to Pridolian chitinozoans, fishes, plant fossils etc., the age of the Huixingshao Fm., the Maoshan Fm., the upper part of Fentou Fm and its coeval strata is of Wenlockian to early Pridolian age. So the age of “Yangtze Uplift” was towards late Silurian (Huang, 1945; Huang, 1954#), but it was not near the end of late Telychian age reported by Rong Jiayu et al., 1990# and Chen Xu et al., 1996&
(2)黄汲清(1954)再次重申“特别是在志留纪的末期”“扬子地台整个上升”。
尹赞勋1966年也曾提出过扬子地台在志留纪末发生过区域性的隆升(Yin Tsan Hsun,1966)。林宝玉(1979)在“中国的志留系”一文中,曾对中国70年代末之前的志留系做了全面系统的总结,也认为扬子区腹部广大地区上升成陆的时间是在“晚志留世晚期”。
综上所述,依据优先律法则,“特列奇期末”的“扬子上升”或“特列奇期的扬子上升”(戎嘉余等,1990;陈旭等,1990,1996)是Huang (1945)提出的“特别是在志留纪的末期”的“扬子地台整个上升”的同物异名。
“扬子地台整个上升”的时代是志留纪末期的再次确认具有重要意义。这意味着中国扬子地台早古生代加里东运动最后一幕发生在志留纪末与泥盆纪之间,使得早古生代与晚古生代地层之间形成大的间断,包括生物、地层和地貌的极大差异,与世界其他地区一致,如在英国的地台区,加里东运动最后一幕发生在拉德洛世之后,与中国扬子地台上升的时代(志留纪末)大致相当。
5 “中国扬子区特列奇期的 古地理图”
前文中已述及《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭等,1996)中归为兰多弗里世特列奇期晚期的扬子区地层,如:茅山组、坟头组中—上部、小溪峪组、回星哨组、西坑组等,其时代应为文洛克世—普里多利世。因此书中扬子区特列奇期晚期古地理图(图2),实际上是综合扬子地台文洛克世—普里多利世地层资料编制的,该图与林宝玉等(2017)发表的中国南方文洛克世—普里多利世早期岩相古地理图也极其相似(图3),笔者等认为该图实际上是扬子地台文洛克世、拉德洛世和普里多利世早期的古地理图。
图2 扬子区“特列奇晚期”古地理图及A—A′、B—B′纵剖面图(沉积等厚线厚度单位均为 m; 引自陈旭等,1996,略有修改)Fig. 2 Palaeogeographic map of“late Telychian” in the Yangtze Craton, China(The thickness unit of sedimentary isopachy line is meter; from Chen Xu et al., 1996&, revised a little) 本文说明:回星哨组、小溪峪组、坟头组、茅山组、西坑组等地层上部的时代不是特列奇期晚期,而是文洛克世— 普里多利世。因此,这幅图应该是扬子区文洛克世—普里多利世早期古地理图, 而不是特列奇期晚期古地理图Note of this paper: This palaeogeographic map is of Wenlockian to early Pridolian age, instead of late Telychian age as reported by Chen Xu et al., 1996&
图3 中国南方文洛克世—普里多利世早期古地理略图(据林宝玉等,2017)Fig. 3 Palaeogeographic map from the Wenlockian to early Pridolian epoch in South China (from Lin Baoyu et al., 2017&)
此外,该书的扬子区特列奇阶的6个岩相带,特列奇阶的海平面升降的分析对比等也是扬子区兰多弗里统特列奇阶、文洛克统、拉德洛统和普里多利统的6个岩相带和海平面升降的综合分析。总之,在该书存在的诸多问题中,最主要的问题是把扬子区文洛克统、拉德洛统和普里多利统下部地层统一归入兰多弗里统特列奇阶的上部。因此,该书不是“中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比”,而是中国扬子区特列奇阶、文洛克统、拉德洛统、普里多利统及其与英国特列奇阶的对比。
6 结语
根据上述分析,可以得出如下的结论:
(1) 扬子地台区的坟头组中上部、茅山组、西坑组、小溪峪组、回星哨组等地层层位应该隶属于文洛克统、拉德洛统和普里多利统(表2),而不是兰多弗里统特列奇阶上部(表1)。
(2) 《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭等,1996)将扬子地台文洛克统—普里多利统(如:坟头组中上部、茅山组、西坑组、小溪峪组、回星哨组等及其相当地层)与英国兰多弗里统的一个阶特列奇阶对比(表1,及Chen Xu et al. 2002之Table 5)是不合适的,中国扬子地台志留系与英国志留系的对比方案应当如表2、表3。
(3) 《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭等,1996)识别的特列奇阶顶界时代存在问题,该顶界应是扬子地台区文洛克统—普里多利统(如:坟头组、茅山组、西坑组、小溪峪组、回星哨组等及其相当地层)剥蚀残留的顶界,而不是特列奇阶的顶界。从目前的资料看,特列奇阶的顶界应该在坟头组上部或秀山组顶部通过。
(4)《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭等,1996)用文洛克世—普里多利世地层如坟头组中上部、茅山组、西坑组、小溪峪组、回星哨组及其相当地层资料编成的扬子区特列奇期晚期古地理图(图2)也是不准确的。本文认为该图应该是一幅文洛克世—普里多利世早期的古地理图。
(5) 《中国扬子区兰多维列统特列奇阶及其与英国的对比》一书(陈旭等,1996)提出的“扬子上升”的原始含义是指回星哨组、宁强组、茅山组及其相当地层与其上覆地层中泥盆世—中二叠世地层之间的大的间断(表1)。近20多年来发表的鱼类、几丁虫、植物碎片等化石也证明这些地层的时代为文洛克世—普里多利世早期。因此,“特列奇期末”的扬子上升,也应随着这些地层的时代改属文洛克世—普里多利世,而改为“志留纪的末期”的“扬子地台整个上升”(Huang,1945)(图1)。
(6) 扬子地台志留系4统间为连续沉积,不缺失文洛克统。几丁虫化石带和沉积岩石学的证据充分证明了这一结论。因此,“特列奇期末”或“特列奇期的扬子上升”是不存在的。扬子地台二次(幕)整体抬升(Rong Jiayu et al., 2019)也是不存在的(林宝玉等,201791~92)。
尽管多年来,扬子地台志留系取得重要进展,但是还有大量工作要做,如几丁虫化石带仅见于少数地层剖面,部分化石名称及时代尚存争议。鱼类及植物碎片化石也有类似情况。笔者等希望,该文的发表,能引起广大地质工作者对扬子地台志留系的更多关注,通过大家的讨论和生产实践,中国扬子地台志留系的划分将会更加完善,与国内外志留系的对比更加精准。
致谢:本文承蒙任纪舜院士,全国地层委员会有关专家和评审专家提供宝贵的修改意见,在此表示感谢。
参 考 文 献/References
(The literature whose publishing year followed by a “&” is in Chinese with English abstract; The literature whose publishing year followed by a “#” is in Chinese without English abstract)
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