中国志留系研究一百周年

（化石网cnfossil.com）据中科院南京地质古生物研究所：戎嘉余院士、王怿研究员等在《地层学杂志》发表纪念论文访谈录

近期，《地层学杂志》(2023年第3期)发表了有关我国志留纪地层对比的两篇论文——《华南东部浙皖苏志留系唐家坞组、康山组和举坑组的时代问题》(戎嘉余等，2023)和《扬子区志留纪晚期地层的时空分布及其地质意义》(王怿等，2023)。论文由中科院南京地质古生物研究所戎嘉余、王怿、唐鹏、张小乐等联合古脊椎动物与古人类研究所盖志琨、赵文金等，以及浙江省地质院汪隆武共同完成。编辑部对论文的主要作者戎嘉余院士和王怿研究员进行了问答式专访，请他们对简要阐述论文撰写前后的思路与后续研究的潜在意义，以飨读者。

中国的志留系研究，如果从1924年李四光、赵亚曾发表鄂西的地质记录开始，已过去了整整一个世纪。经过几代地质学者的共同努力，取得了大批成果。扬子区在中国志留系研究中成为标准，实际上既标准也不标准，说标准是中国志留系研究经常以扬子区为基准，说不标准是因为地层发育不全、缺失较多，这种“先天不足”实与“广西运动”密切相关。这是一方面。另一方面，扬子台地龙马溪组及其相当地层之上，常发育两类不同沉积环境，一是广布的正常海域，富含牙形类、几丁虫、三叶虫、腕足类等，以往工作较多且系统；二是非正常(多半淡化)近岸、浅水环境(如浙皖苏区)，滋生特殊类群，如鱼类、甲壳动物、遗迹化石、古植物等，以往研究较为欠缺，难为精时对比提供关键证据，对比难度很大。近年来，情况有所变化，各领域学者奋力寻找扬子其他地区重要化石为对比“搭桥”，拿鱼类为例，许多新发现和研究给浙皖苏志留纪地层对比带来了福音。

随着全球学者追寻“共同语言”，研究趋向精时化过程，国内开展重点攻关研究(如聚焦Telychian阶)，加强与国际接轨。半个世纪以来，扬子区志留系研究浮现出一些亟待解决的问题，其中包括：(1) 扬子多数地区志留系顶界位置不断下压(如纱帽组和韩家店组划归Llandovery统)，但苏浙皖志留系划分对比却一直是老大难问题；(2) 扬子区(如宜昌、秀山、石阡、张家界)志留系顶部不断发现Ludlow—Pridoli世地层，但区内时空分布和地质意义有待深入研究。这两个重点对华南地质演变、特别是理解“广西运动”对华南的影响至关重要。在“中国志留系研究”百年之际，我们完成了这两篇有关志留纪地层对比的论文，以表纪念。

四亿多年前，浙皖海域紧靠华夏古陆，热带拥有丰润的雨水并携带大量泥沙沉入海底，滨岸淡化海域滋生了一批特殊生物，但数量稀少，难以发现。另外，对于该区不少岩石地层单位，意见纷繁多变、争议持续不断，如唐家坞组，定义是什么？分布在哪儿？与康山组、举坑组是什么关系？与茅山组是否同期？

基于浙皖苏三省区域地质调查大队奋力完成的1/20万地质图报告、区域地层表、地质志和岩石地层及相关成果，我们参考和梳理了108条剖面的岩性特征分析和区域分布，追寻前辈足迹，开展典型剖面的野外考察，新发现多门类化石，建立了化石证据链，再借鉴扬子其他地区岩石地层划分实践，为本区志留系提出了一个新的对比方案。

根据化石和海相红层分布特点(图1)，我们建议以志留系第一套红层(灰绿色为主夹紫红色碎屑岩)的首现作为识别唐家坞组、康山组和举坑组底界的标志，厘定了各组的含义：(1) 唐家坞组以青灰色碎屑岩占优势，仅下部发育紫红色岩层(系第一套海相红层，分布于浙江淳安、富阳、杭州一带，图2)；(2) 康山组为一套巨厚、青灰或黄绿色为主、上下均夹紫红色碎屑岩(浙江安吉、长兴，江苏吴县、无锡等地，系第一套海相红层)；(3) 举坑组命名剖面(安徽黄山区)是研究区志留系发育最全的，识别了上(第二套红层，产Llandovery统几丁虫Eisenachitina venusta)、中(不夹紫红色岩层，产秀山动物群特征分子Coronocephalus等)、下(第一套红层，鱼类化石确认其与溶溪组关系密切)三段，分别相当于康山组、坟头组和茅山组。再结合其下伏地层化石，将本区第一套红层置于Aeronian上部至Telychian阶底部(图3)。

图1 浙皖苏地区志留系兰多维列统唐家坞组、康山组、举坑组及侯家塘组(含海相红层)的分布图

图2 浙江中部志留系兰多维列统唐家坞组的野外露头

图3 华南志留系兰多维列统常见门类(如几丁虫、笔石、腕足类、三叶虫、鱼类等)生物地层序列

如前所述，华南台地内部的志留系，主要发育Llandovery统，其上是否有更新的志留纪地层，国内意见不一。王怿等根据扬子区45条剖面的实地考察和研究，以综合生物地层学为基础，抓住特殊的化石组合，确认小溪组及其相当地层宜划归志留纪晚期，即Ludlow晚期到Pridoli早期，并揭示了它们的时空分布范围。它们与下伏迴星哨组及其相当地层之间为一平行不整合接触。文章着力探讨了这套志留纪晚期地层在认识华南大地构造运动过程中所呈现的意义。

该文首次识别出扬子区志留纪晚期地层主要分布区有(图4)：(1) 台地内部，它们呈现“分散”的分布特点，实质上是彼此连通的，为近岸、极浅水、非正常(淡化)陆表海，栖息非正常浅海动物与陆生植物；(2) 台地周缘，系盐度正常海域，滋生常见动物类群(如牙形类、几丁虫、腕足类等)。最重要的地质意义在于，证实扬子区志留纪地层发育不全，Llandovery中期到Ludlow世晚期之间约有12百万年的沉积缺失。

扬子台地上的志留系，主要有两种发育情况(图5、图6)：(1) Telychian中期(还有更早)抬升成陆，Ludlow世晚期又被海水浸漫，接受沉积，但缺失Telychian阶上部、Wenlock统、Ludlow统下部，即“扬子上升”第一幕；到Pridoli晚期海水退出、又遭剥蚀，直至泥盆纪或者更晚，此即“扬子上升”第二幕；(2) 从Telychian中期到泥盆纪晚期或更晚，海水退尽，各地沉积间断呈差异型式，浙皖苏地区与扬子其他地区几乎同步，恰是“扬子上升”在扬子东区的真实反映。由此确认，“扬子上升”是扬子台地古生代地质发展史上规模最大的一次整体性抬升运动，是“广西运动”在扬子台地上的具体体现。

图4 扬子区志留纪晚期(Ludlow晚期—Pridoli早期)地层沉积区和推测海域分布区

图5 扬子区志留纪晚期地层(Ludlow晚期—Pridoli早期)划分和对比

图6 “扬子上升”运动的表现型式及其代表剖面

扬子台地近岸、海相碎屑红层是一套以“紫红色间夹于黄、灰绿色碎屑岩”为特征，是中国志留系的重要组成部分和特色之一，野外易于识别。研究确认：扬子区志留系海相红层主要有三套：(1) 第一套，如溶溪组、举坑组下段，分布最广，紧靠华夏古陆的浙西、浙北最先出现于Aeronian晚期，向西穿时延伸至川中、川北滞后出现于Telychian早期；(2) 第二套， 如迴星哨组、西坑组、举坑组上段，时代为Telychian中期，在华南东部只见于黄山区，尚未在该区以西查实；(3) 第三套，如小溪组、车家坝组、关底组，时代为Ludlow晚期至Pridoli早期，尚未在浙江和安徽东南部发现。新疆、甘肃、青海和西藏等地也发育志留系海相红层，相关研究正在深入。

晚奥陶世扬子、华夏两大块体强烈相向运动，导致江南区与下扬子区彻底融为一体。华夏块体自东向西推移挤压，使浙皖海盆强烈沉降和快速堆积，在氧化、淡化、临滨三角洲海域，沉积了特征鲜明的志留系海相红层。这些不同时代海相红层的识别有助于国内外志留纪地层对比，有助于扬子海域沉积环境、古地理和古气候及古海洋氧化还原系统演变的深入研讨。深化海相碎屑红层的综合研究，对于探索扬子海域氧化事件的幕式发展有重要意义。

地层学是地球科学中一门奠基性的学科，是地质基础工作的基础。《地层学杂志》是专门报道地层学及其相关地质学、沉积学、古地理学等研究进展的一流专业学术期刊，面向国内科研院所和一线地质工作者，在基础地质研究领域具有广泛影响；在适应国家重大战略需求、推动国内地层学发展和与国际接轨方面均需有所展现。这两篇论文讨论了扬子区(含华东地区)志留纪地层时代、划分和对比，属于阶段性的基础研究成果。在《地层学杂志》发表有助于加快国内志留系研究进程、加强和推进与相关专业学者的沟通与交流。

论文作者告诉《地层学杂志》编辑部：这两篇论文是中国志留系研究向国际标准精时化过程中深化对比的阶段性成果，体现了中科院所所联合和与地方地调院合作，也是南京地质古生物所早古生代团队长期研究的集成；华南志留系划分对比研究仍有许多争论，文中提出的新认识尚待同行和笔者自己证伪，更多的化石等待发现；沉积、古生态、古气候、古地理、同位素地质年代等工作有待强化和深化。

感谢国家重点研发计划项目和国家自然科学基金委项目对华南志留系研究的支持。

戎嘉余, 王怿, 唐鹏, 张小乐, 盖志琨, 魏鑫, 詹仁斌, 汪隆武, 燕夔, 黄冰, 山显任, 闫冠州, 林翔鸿. 2023. 华南东部浙皖苏志留系唐家坞组、康山组和举坑组的时代问题. 地层学杂志, 47(3): 237-267. https://doi.org/10. 19839/j.cnki.dcxzz.2023.0015.

王怿, 戎嘉余, 唐鹏, 张小乐, 赵文金. 2023. 扬子区志留纪晚期地层的时空分布及其地质意义. 地层学杂志, 47(3): 268-284. https://doi.org/10.19839/j.cnki.dcxzz.2023.0016.

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