中国古生物志（1951~2018）典藏版（共68册）

作者简介

内容简介

华北及东北南部上寒武统长山阶三叶虫
　　钱义元
　　（中国科学院南京地质古生物研究所）
　　一、绪言
　　我国华北及东北南部的寒武系，发育完整，分布广泛，研究历史最长，研究程度也最深。最先研究华北的上寒武统及其三叶虫的是Richthofen、Dames和Lorenz等，但他们的研究大多比较零星、分散。稍为系统的研究始于1907年，是由Willis、Blackwelder及随后的Walcott（1913年）进行的。在生物地层方面，孙云铸率先创立长山沟建造（Changshankou Formation）（孙云铸，1923）。他还根据Grabau的资料，介绍了一些三叶虫：Agnostus hoi Sun（=Homagnostus hoi Sun）、Changshania truncata Sun和C. conica Sun。1924年，孙云铸在《中国北部寒武纪动物化石》一书中，将长山沟组改称长山层，并详细描述了其中的三叶虫Agnostus hoi Sun（=Homagnostus hoi），Changshaniatruncata Sun， C. conica Sun， Taishania orientalis Sun， Kaolishania pustulosaSun， Mansuyia orientalis （Sun）。而后又悉心研究了河北开平、获鹿，山东泰安、大汶口等地的三叶虫（Sun，1935），将长山层改称长山统，并在Kobayashi（1933）在辽东半岛长山阶中所建立的Kaolishania pustulosa和Chuangia batia两化石带之间，增加了Changshania conica带。这样，长山阶的化石带自上而下就成为：Kaolishania pustulosa带、Changshania conica带和Chuangia batia带。这三个化石带，从30年代一直袭用到80年代，将近半个世纪而未作任何补充和修正。卢衍豪、董南庭（1953）详细讨论了山东长山阶的分层、分带、对比及动物群性质，并提出了长山阶三个化石带与我国东北南部、朝鲜半岛北部、伊朗、滇越交界及北美、西北欧的对比意见。
　　长山阶的层型剖面原位于河北开平赵各庄北1km任庄的长山沟。近年来，由于开山取石，剖面破坏较多，浮土乱石掩盖，致使剖面上下关系不明，地层出露很不完整。因而，卢衍豪等（1982）建议将长山阶的层型剖面由原来的地点向东移1km，改到巍山。巍山长山阶的岩性，可以分成上、下两部分：下部为紫红色竹叶状灰岩，粉砂岩及紫色页岩；上部为紫色中厚层竹叶状灰岩，夹黄绿色页岩。整个长山阶在巍山剖面中共厚14m（卢衍豪等，1982）。他们还建议在Kaolishania和Changshania带之间增加Maladiodella带，这样巍山剖面长山阶的化石带自上而下便成为：Kaolishania带、Maladiodella带、Changshania带和Chuangia带。并且在与Kaolishania带相当的层位中又建立Acoduscambricus牙形刺带。
　　辽宁太子河流域的寒武系起初由Endo（1935）作过研究。1937年，Endo和Resser提出了辽东半岛寒武系的分层及分带意见，将崮山阶之上，相当于长山阶的地层自上而下分为台山统和白山统。在台山统中建立：④Paramansuyella granulosa（=Kaolishaniagranulosa）带，③P. puteata（=Mansuyia puteata）带；在白山统中建立②Chuangia transversalis带和①Chuangia batia带。1944年，Endo再次研究了辽东半岛各地的寒武纪地层，并对他自己1937年出版的专著作了不少修正，其中在Chuangiabatia带之下增加了Chuangia nitida和Prochuangia两个化石带。1927—1928年，Kobayashi调查了辽东半岛的寒武系之后，在相当于长山阶的层段中，建立了Kaolishania和Chuangia两个化石带（Kobayashi，1933）。王钰等（1954）对东北南部太子河流域的各纪地层作了详细研究，更正了Endo的许多错误。他们认为东北南部的长山阶与华北地区没有什么重大区别，Endo所建立的六个化石带，必须调正为与华北的三个化石带，即Kaolishania带（台山段）、Changshania带和Chuangia带（白山段）相对应。卢衍豪和钱义元（1983）研究王钰等（1954）采自太子河流域、卢衍豪等（1953）采自山东泰安、贾福海等（1952）采自内蒙古清水河等地的三叶虫，建议华北—东北南部长山阶的化石带，自上而下可增订为：台山段：⑥Acanthometopus obesus带，⑤Kaolishania pustulosa带，④Shirakiella xiaoshiensis 带；白山段：③Changshania conica-Irvingella taitzuhoensis带，②Chuangia带：B. Chuangia subquadrangula亚带，A. Prochuangiamansuyi亚带，①Luotuolingia glossocephala带。这里需要指出：Acanthometopus带中的三叶虫，目前只发现建带化石和Trianguraspis两个属，这两个属也只在少数地点发现，而且它们的个体都比较小，易于忽视。在野外需仔细观察采集；Luotuolingia化石带中的三叶虫，属种虽不算少，数量也多，但岩层很薄，容易被疏忽遗漏。在野外工作时，也应密切注意。
　　本书研究的材料，大部分是卢衍豪教授交予笔者研究的。这些材料主要产自下列地区：第一、辽宁太子河流域。这一地区的三叶虫是王钰、卢衍豪、杨敬之、穆恩之和盛金章等（1950）研究太子河流域地层时采集的。在“辽宁太子河流域地层”一文中所列的三叶虫大部分未作系统研究。1983年，卢衍豪及钱义元挑选了长山阶中的部分重要标本，作了初步研究（卢衍豪、钱义元，1983）。剩余的标本，由卢衍豪交予笔者继续研究。第二、山东泰安及长清等地。这一地区的三叶虫是卢衍豪、董南庭于1953年采集的。卢衍豪、董南庭作了初步鉴定（卢衍豪、董南庭，1953）。为使我国华北及东北南部长山阶三叶虫至臻完整，卢衍豪将这批标本也交予笔者一并研究。第三、华北地台西缘的内蒙古清水河流域。这一地区的标本数量不多，但保存极好，是贾福海、高存礼1951年采集、卢衍豪收藏的。另外还有河南区域地质队寄赠的标本和笔者历年在山东等地野外考察时采集的标本。
　　本书研究的三叶虫，共包括23科，54属（内含10新属或新亚属），113种（内含52新种）。在研究过程中，承多方支持、协助，特别是卢衍豪教授惠赐研究标本，提供宝贵资料和意见；张文堂教授热诚鼓励和提供宝贵意见。周思三摄制图片，闻美琴清绘部分插图。笔者谨向为本书作过贡献的所有同志致以衷心的感谢。
　　二、剖面介绍
　　在辽宁太子河流域、山东长清县及内蒙古清水河等地共测得11条剖面。这里将王钰等（1954）在太子河流域的九条地层剖面抄录如下（插图1）。
　　插图1 辽宁太子河流域长山阶剖面位置图
　　（Index map showing localities of measured sections of Changshan Stage in Taizihe Valley， Liaoning Province）
　　1．白云洞剖面（Baiyundong section）;2．腰堡剖面（Yaobao section）;3．山城子剖面（Shanchengzi section）；4．骆驼岭子剖面（Luotuolingzi section）;5．二道沟剖面（Erdaogou section）；6．万年宫—尖山子剖面（Wanniangong—Jianshanzi section）; 7．当十岭剖面（Dangshiling section）;8．五顶山剖面（Wudingshan section）;9．燕州城剖面（Yanzhoucheng section）
　　（一）辽宁太子河流域长山阶剖面
　　在太子河流域，王钰等（1954）共测制9个完整的上寒武统剖面，这里将这9个剖面中的长山阶摘录出来，并加上笔者研究的三叶虫，一一整理如下。
　　1．白云洞剖面
　　位于田师傅东约2.5km的白云洞河沟内。
　　上寒武统凤山阶
　　上寒武统长山阶
　　台山段
　　2．页岩夹灰岩透镜体，产三叶虫：Pseudagnostus sp. （BE 831， BE 832）; Elaphraella microforma Lu et Qian， Trianguraspis pergranulosa （gen. et sp. nov.）， Shirakiella elongata (?) Kobayashi， Mansuyia endoi Resser （BE 833） 20m白山段
　　1．页岩夹灰岩透镜体，含三叶虫：Chuangia sp. （BE 835）; Changshania conica Sun，
　　Pseudagnostus cf. chinensis （Dames）， Irvingella flohri Resser （BE 836） 20m
　　上寒武统崮山阶
　　上述剖面的台山段及白山段各厚20m，长山阶的总厚度为40m。与河北唐山赵各庄巍山剖面的长山阶相比，总厚度大约为标准地点的三倍。推测白云洞剖面中，长山阶沉积物来源较为丰富，沉积盆地也较河北唐山地区为深。从所产三叶虫来看，该剖面至少存在三个化石带：①白山段中的Chuangia （BE 835）可自成一带，但王钰等（1954）的报告中，Chuangia （BE 835）的层位在上，而Changshania和Irvingella的层位在下。这种现象，与正常的层序正相反，这是需要澄清的一个问题；②Changshania conica Sun，Irvingella flohri Resser， Pseudagnostus cf. chinensis （Dames）应属Changshania-Irvingella带；③台山段中Trianguraspis pergranulosa （gen. et sp. nov.）， Pseudagnostussp. Elaphraella microforma Lu et Qian， Mansuyia endoi Resser都应为Kaolishania带。
　　2．腰堡剖面
　　位于田师傅东1.5km，腰堡东北面铁路边。
　　上寒武统凤山阶
　　上寒武统长山阶
　　台山段
　　2．灰色灰岩及黄绿色页岩，产Mansuyia sp.， Taishania （Pseudotaishania） yingziensis(subgen. et sp. nov.) (BE 871) 7.5m
　　白山段（？）（+台山段）
　　1．棕色泥质薄层灰岩（部分掩盖） 38m
　　上寒武统崮山阶
　　在此剖面中，只发现一层化石。其中Mansuyia sp.是山东Kaolishania带中的常见三叶虫。而Taishania（Pseudotaishania）yingziensis（subgen. et sp. nov.）只在太子河流域发现。它与真正的Taishania还有一些区别，可能是因为太子河流域的沉积环境与山东等地不尽相同的缘故。但它也应属Kaolishania带。
　　3.山城子剖面
　　剖面位于小市南7.5km的山城子之西，汤河河床东岸（插图2）。
　　上寒武统凤山阶
　　上寒武统长山阶
　　台山段
　　24．绿色页岩