全 文 ：第三 一卷 第四期
几 九年八月 一
地 球 学 报 ,
一
地球学报
湖北保康白竹陡山沱组磷酸盐化
微化石新资料及其地层意义
尹崇玉 , , , 刘鹏举 ,` , , 高林志 ,` , , 唐 锋 ,` , 陈寿明
中国地质科学院地质研究所 , 北京
中国地质科学院地层学及古生物学重点实验室 , 北京
摘 要 周传明 曾报道湖北保康自竹磷矿陡山沱组磷块岩中含有与瓮安生物群类似的磷酸盐化微化
石 ,包括多细胞藻类 肠 , , 即 夕 大西具刺疑源类 材 夕 人。塑人 , 众
护 球状蓝菌类 九 叩枷 丝状蓝菌类 叩 夕 , , 以及新发现的珍珠球藻
切 ` 。最近 , 作者对保康自竹磷矿陡山沱组进行了重新考察和采样研究 。结果除发现上述微化石外 ,
还发现大释, 具刺疑源类 尸 仰 , 朋 胡 球状化石 材 塑 ,
肘 尸夕 以及峡东地区常见的丝状蓝菌化石湖北萨洛米藻 八办 等 。研究表明 ,
本文报道的保康白竹磷矿陡山沱组的含化石层位与峡东地区陡山沱组第二段及贵州瓮安上磷矿层下部的微
化石层位相当 , 组合面貌相似 。新资料证明峡东地区陡山沱组第二段出现的疑源类下组合 , 包括多细胞藻类 、
大型复杂疑源类 、球状化石 、球状和丝状蓝菌化石等 , 区域分布广泛 , 层位稳定 , 具有重要生物地层学意义。
关键词 陡山沱组 磷酸盐化 微化石 保康 湖北
中图分类号 文献标志码 文章编号 一 一 一
, , ,
一 , , 一 , , 一 , ,认 , , 一
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尽 柳 夕, ,
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叩 夕 切 , 川
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物 一
本文由科技部基础 作专项 , 中国地质调查局项目 一 及国家自然科学基金项目 共同资助 。
收稿 日期 一 一 改回日期 一 一
第一作者简介 尹崇玉 , 男 , 年生 。博士生导师。主要从事新元古代地层学和古生物学研究 。通信地址 , 北京西城区百万
庄大街 号。 包话 一 。 一 ￡
地 球 学 报 第不十卷

, , ,
震旦系陡山沱组位于下伏南沱冰积岩和上覆灯
影组自云岩之间 , 层位稳定易于识别 、在扬子地台
可横向对比 。近年来 , 由于在陡山沱组顶部和中下
部先后发现庙河生物群 未矿化的布尔吉斯页岩型
压膜化石 , 包括丰富的多细胞藻类 、水母类等后生
动物 和瓮安生物群 磷酸盐化或硅化蓝藻菌类 、多细
胞藻类 、大型具刺疑源类 、海绵动物和其他动物胚
胎化石等 而备受国内外古生物学者的广泛关注 丁
连芳等 , 陈孟获等 , , 薛耀松
等 , , , , ,
, , ,
, 尹崇玉等 , ,
一, 。自 年以来 , 我国震旦纪同位
素年代地层学研究获得重要进展 , 先后在峡东地区
花鸡坡剖面陡山沱组盖帽碳酸岩中获得错石 一
年龄 士 , 在九曲脑剖
面紧邻盖帽碳酸岩的层位获得错石 一 年龄
士 , 士 和 土 在陡山沱
组与灯影组界线附近获得错石 一 年龄 士
, 士 和 士 的结果
, , , , , 使
我国震旦系陡山沱组的地质时代精确地 限定在
士 至 士 之司 。同位素年龄的
限定为深人研究陡山沱组生物地层序列和精确对比
奠定了年代学基础 , 使峡东地区震旦系剖面成为深
人研究伊迪卡拉纪 盯 年代地层划分的理想
地区之一 。最近 , 作者在详细研究峡东地区震旦系
标准剖面的基础上 , 又在长江北岸详细考察了黄陵
背斜东翼晓峰河剖面 , 北翼樟村坪万家沟剖面和保
康马桥白竹磷矿剖面的陡山沱组 图 , 并采集了隧
石和磷块岩样品进行了微化石研究 。本文将主要对
湖北保康白竹磷矿震旦系陡山沱组的磷酸盐化微体
化石新资料进行简要报道 , 并对该化石组合的区域
对比和生物地层学意义进行探讨 , 以供国内外同行
参考 。
地质背景与地层简介
湖北保康白竹磷矿位于湖北省保康县境内 , 处
于邻近神农架林区边缘的马桥镇 , 交通比较便利 。
保康白竹磷矿属于震旦纪陡山沱期的沉积磷矿 , 处
于我国最重要的震旦纪鄂湘黔磷矿成矿带北段神农
架背斜的东翼 叶连俊等 , 。区内南华系和震旦
系地层围绕元古宙神农架群的周缘分布 图 。在自
竹磷矿矿区 , 震旦系陡山沱组与下伏南沱组为平行
不整合接触 , 与上覆灯影组为整合接触 , 南华系南
沱组假整合在神农架群之上 周传明等 , 。研究
区陡山沱组一般厚 余米 , 底部近 为薄至中层
状层纹发育的自云岩 , 其中部见重晶石囊块 , 上部
硅化强烈 , 底部自云岩局部可见白云质胶结的杂砾
岩 。该层位通常被认为属南沱冰债岩之上 “盖帽白
云岩 ”沉积 。向上约 为黑色粉砂质泥岩和泥质
粉砂岩 , 薄层状磷质条带粉砂岩夹黑色炭质泥页岩 ,
顶部夹磷质硅质岩 。再向上约 , 下部以磷质条
带白云岩和白云质砂屑磷块岩为主 , 向上过渡为中
层状含磷质粉屑条带白云岩 。该段下部层序即为保
康自竹磷矿的主矿层 , 岩性以碎屑磷块岩和层纹状
磷块岩为主 。该区陡山沱组最上面的 为薄至中
层状自云岩夹泥页岩 。上覆中至厚层状自云岩夹层
状隧石层位一般被划归灯影组 , 其岩性 与峡东地区
陡山沱组第只段相似 , 但目前尚未发现可靠化石依
据 。本次报道的化石主要产自主矿层中下部磷块岩
和其下含磷硅质岩中 。
沉积学研究表明 , 含化石磷块岩形成于正常浪
击面之上潮下带或潮间带水动力条件较强的高能环
境 , 除个别原地保存的磷酸盐化多细胞藻类外 , 大
部分化石经历了磷酸盐化后的剥蚀 、搬运和再沉积
作用 周传明等 , 。
保康自竹磷矿陡山沱组的磷酸盐化球状化石研
究 , 最早可追索到 世纪 年代对我国新元古代
晚期到早寒武世成磷事件的广泛调查和研究时期 。
薛耀松等 在对贵州瓮安地区陡山沱组含磷岩
系的沉积学研究中 , 最早涉及贵州瓮安和保康白竹
磷矿陡山沱组的磷酸盐化球状化石 , 其中包括北 斗
山副实球藻沪 乡 人 、和密聚
大积球藻 叩 夕 等 。他们认为保
康白竹磷矿陡山沱组与贵州瓮安磷矿陡山沱组含磷
层位的化石面貌基本相似 薛耀松等 , , 。
年 , 周传明等对保康白竹磷矿陡山沱组磷酸盐
化生物群进一步研究 , 发现多细胞藻类 ,
, 勺 大型具刺疑源类
第四期 尹崇 于、等 湖北保康自竹陡山沱组磷酸盐化微化石新资料及其地层意义
图 湖北西部研究区地质图及研究剖面所在位置图
九龙湾音 自 家 ,亡广刹一一 岗裔 九 一众裔以自 浇峰河吝 竹行 介
一 一 一 一 一 一 一 一
,· , , 〔 , 明
球 状 蓝 菌 类 二 。。二 丝 状 旅 菌 类
句 , 、 等 并卜认为从 地理
的研究分析 , 湖北保康自竹磷矿形成于当玉寸鄂西台
地北缘的浅水环境一陡山沱组底部盖帽自云岩最底
部含有许多细小砾石 , 局部地区为自云质胶结的杂
砾岩 , 砾石成分以石英岩 、变质粉砂岩和自百岩为
主 , 棱角状或次棱角状 , 分选较差 。砾石成分 。下伏
南沱组冰债岩砾石成分类似 , 中部有重 , 、石沉积 ,
卜部硅化较为严重 、这些特征都表明本区陡山沱组
底部的盖帽自云岩和其它地区陡山沱组底部盖帽自
云岩类似 , 完全可以对比 , ,
周传明等 ,
磷酸盐化微化石特征
保康白竹磷矿陡山沱组磷酸盐化微化石中丝状
蓝菌类化石占较大比例 , 其中相互缠绕的管状丝藻
叩抑 , 图 一是陡山沱期浅海藻
席的主要建造者 , 在峡东地区它们常以内碎屑的形
式保存 本区除内碎屑外 , 偶尔可见磷酸盐沉积层
中原位保存的部分 另外 , 在峡东地区陡山沱组第
二段常见的湖北萨洛米藻 `
, 在自竹陡山沱组含磷层位也有发现 , 且多
以单独的丝体出现 图 一 ,
保康 `竹磷块岩中还出现大量呈螺旋丝状体的
化石奥勃鲁契夫藻 方 人 , 图 一 , , 该类
化石最早由张忠英 在湖北气峡地区陡山沱组
第二段 卜部的隧石结核中发现 。山于丝体直径和螺
旋体直径都略小于该属的已知种 , 所以定为新种小
奥勃鲁契夫藻 占 力。、 , , , , 张
韵等 认为该种的扮体和螺旋体直径虽然比文
德期至早寒武世发育的 。二 个体略
小 , 但其它特征非常类似 , 而且时代相当 , 故将其
归人 。占 人 夕 , 。作者认
为二者的区别还是比较明显的 , 故仍采用小奥勃鲁
契夫藻 , 名称 。
保康自竹磷矿多细胞藻类相当发育 , 且细胞结
构保存得非常清晰 , 特别是硅化的标本细胞结构更
地 球 学 报 第二十卷
显得栩栩如生 。其中代表性分子包括球形瓮安藻
脚 ,图 一 , , 、 精 美 瓮 安 藻
脚 , 图 , 和皮层细胞保存不够
清晰的原叶藻 二 , 图 一 , 它们多保存
于碎屑磷块岩和硅质磷块岩中 。
保康自竹磷矿陡山沱组球状化石以无饰光面大
球 胡 , 图 一 , 和密聚大积球藻
叩柳 , 图 一 , , 图 一为主 。
二者均为贵州瓮安生物群的常见分子 , 最早被认为
是藻类化石 陈孟获等 , 薛耀松等 , , 后
来被解释为动物休眠卵和胚胎化石 ,
。但是它们究竟是藻类还是动物胚胎的争论
一直没有停止 薛耀松等 , ,
具刺疑源类除了周传明等 年报道的茶店
大刺球藻协介 明 动 口 、 、
巨大棘刺球藻 尸 。。 和保
康珍珠球藻 护 外 , 本次
新发现头饰乳突刺球藻 叩 尸
和悬附刺球藻 。。 乳突球藻属
叩 最早由 , 发现于挪威南
部 盆地的新元古代 群 且
组的磷酸盐砾石中 , 模式种为 尸 。
图 湖北保康白竹磷矿陡山沱组硅质磷块岩中发现的丝状藻类化石
,
,
一 小奥勃台契夫藻 粗壮二管丝藻 沪 , , 尸为, , , 、 脚 仁一
一 湖北萨洛米藻 。方“ 、 ,一 , , 二 卜 “ 卜 协
, 扩妇户
452 地 球 产广 报 第 丁 卷`
胞及多细胞藻类为主要特色 , 分别出现在陡山沱组
第二和第三段地层中 陡山沱组 卜部出现的第 了组
合带以各类宏体碳质压膜化石为特征 , 即 `南河 几物
群 层位 尹崇 玉等 ,
通过对一峡东地区九龙湾音而的同位素化学地层
研究 , 发现陡山沱组下疑源类组合带出现范围大致
相当于该 而陡 沱组第二段出现的第一百” 正值
区域 , 化石广,二于该区域的隧石结核或腿石夹层 `,
组合带以大塑具刺疑源类 , 动 , , 的出现一繁
盛一消一「`一为特征 、并伴生高分异的其它类塑具刺疑
源类脚 合特征是 化石个体一般较大 , 表 自具有复
杂刺饰 , 常见属种包括 、 决 “ “ ”阴“,
厂 ℃一 肥 , 护 · , 厅了` , 、,
决 岁 , 百 今爪 、, 心 “胡加 山 ,
`下 , 石 啊` ` 。、 , ` 、 从 、 胡
。 岁 , ` 己月 ,` , 人人 , , 、 ·` , ` ` , , `
。, , , 从 。下 , , , 材 , 了。 , 杯 , 、 刀、
尸, 二 二 “ 。。, 匆 等 还包 含多细胞藻类
,`厂 力、、〔·, 人功 , , , , ,· ,` ,`、, 肠 , ,`
, , , , , ,` 尸` , ,· ,。。。 , ,〔。 ,`等 组合中还包括大 卜
丝状和球形蓝菌类 尹崇 卜等 , 另外 , 在含该
红合黑色隧石结核同层位的黑色贞了夹层中含有宏
体碳质压哎化了卜下部以简单 、类为特 卜, 包
图 湖北保康白竹磷矿陡山沱组硅质磷块岩中发现的球状藻类和疑源类化石
,
原 「一藻末定种 ,` 叩八、、、, , 一 密聚人积球
订 、, , 丫` , , ` 之了 ` 了` 了了, 万 一 黔〔, 了``, , , ` , ,。 , 、 。 , , 人`, 、` , , 一茶店大 才`球 策巧 卜、 二 , 一 仁 卜一 , 卜 冬一
第 期 川 扫 等 湖北保康 日守陡山沱组磷酸盐化微化石新资料及少扮也层意义
图 湖北保康 白竹磷矿陡山沱组硅质磷块岩中发现的具刺疑源类和球状化石
, , 、
阿盘迪束球 策末定 和` 绪 , 。, , 了`,明力`, 。厂。, 。一 、 」乳突球藻 , , ,` , , , 。,, , , ,` , , ,` 。·`, , , , , 二 , 。
密聚 人积球 从 ,` 。了。, , ,爪丫 、` ,` , , 、` , , 、 , , 比 , 性 卜, 二 , 一 卜 一 卜`,
括 ` , 和少 止 飞以, , “ 卜部除 、 类外
现少址叉状分枝的宏体藻类拟浒苔 。, 。尹 化、
分子 , 卜崇 等 ,
疑源类 一组合带分布在第 二段出现的百飞 第二
值区范围 , 下引合带的面貌明显不卜 , 龙儿是
卜组合最常见的 二 , 、 ,几,属在 卜组介带绝迹
该组合总体特征是 出现大量单独或聚集的个体
为 一 林 、 表而光淞或微粒状的球状化石 , 卜
部层位丰度较高 在 卜组合带出现的 角 叩 、
, , ,`勺· ,叩 ` ,` 〔 , 人。八, 、`,
百 。· 明 , , 心` ` ,
从 , “力 · 胡 , , , , 尸 ,介 , , ,肚 , , ,吧 , , ,了〔 ,, , ,
材 ,刀等 卜延到 卜组合中 本组合出现人童刺顶
钩状的 介, , ,` , , , ,二 单刺的 厂`, ,` 、`刀 ,` 。, ·` , , , , 和刺顶
开放的 ,二,乙、等新类型以及 ,一能为单细胞原生动
物的微化石 纤合中还出现截 员卜三和方形的管状
化石 尹崇 卜等 ,
陡山沱组最 卜部第 生物组合带分布在第二段上
部到第四段出现的 负值区域 , 以各类宏体碳质压
膜化石为特 该组合不仅含有不分枝的带状藻体
— 棒形藻 “ , , , 。, , 二歧分枝的夕纠犬藻体 —
拟浒苔 ￡, 。, , , , , , , 陡一沱藻 月`, 、` , ,` 尸
加 等具固着构造的底栖多细月断卒类 卜时还包括
地 球 学 报 第三十卷
、 扣 、 夕 、
、 、
、 、 、
、 、 、 、
、 等其它形态的宏观藻类 丁莲芳等 ,
, 和少量疑似后生动物的化石 ,
如 简单九曲恼虫 叮 呷 、环纹杯状
管 、 似僧帽管
、 、小型原锥虫 、 和标准震旦
海绵 口 。以及新确定的八臂仙母虫
, 。
地层学意义探讨
湖北保康自竹磷矿陡山沱组主矿层下部发现的
乳突球藻护 占 属 , 最早发现于挪威南
部 盆地新元古代 群 应组 。
群被寒武纪 页岩覆盖 , 自下而上划
分为 个组 , 厚度变化在 之间 。含化
石的 溉组属于自下而上序列的第 岩组 。值
得注意的是 , 该序列之上的第 岩组为 冰硝
岩沉积 , , 。
根据 冰磺岩之上的 页岩获得的 全
岩年龄 士 , 认为 冰期与 冰
期相 当 。进而推断 冰期之下地层 包括
叩勘 组 的 时 代 属 于 晚 里 菲 一早 文 德 期
士一卜 士 。但是 , 认为
冰晴岩是晚于 冰期 一
成冰事件的产物 , 。我国震旦系的同位素
年龄和化石资料支持 冰期为晚于 盯 的
冰期 。
尸 。 。口 在我国震旦系陡山沱
组分布广泛 、层位稳定 。不仅在峡东震旦系标准剖
面所在地的陡山沱组第二段隧石结核中发现
, , , 而且在贵州瓮安
地区陡山沱组上磷矿层下部硅质磷块岩中也有发现
尹崇玉 , 。此次在保康白竹磷矿陡山沱组发现
尸尸 方 。 。呷 。进一步证明该化石的生物
地层学潜力 。综合挪威南部 、北欧 群岛 、
中国峡东 、 贵州瓮安和保康白竹等地的资料 , 表明
广泛分布于伊迪卡拉纪早
期地层中 , 具有重要生物地层学意义 ,
, , 尹崇玉 , 。
悬 附 刺球 藻 尸尸 印 属 由
等 年建立 ,模式种为 即
、 , , 主要特征是膜
壳直径由中等到较大 , 表面具有简单和同形的纤细
圆柱状或纤毛状实心刺 。模式种产地为俄罗斯西伯
利亚地台 地区钻井岩心的上文德
地层中。经过 多年的资料积累和电子显微镜的重
新观察 , 对该属的属征进行了
重新修订 膜壳直径中等到较大 , 表面规则分布较
长简单同形的纤细圆筒状或纤毛状刺 刺虽然很窄 ,
但中空基部与壳腔相通 , 。保康
自竹磷矿 陡山沱组发 现的悬挂 刺球 藻未定种
即 成胡人 , 个体直径近 林 , 表面具
有规则分布的纤毛状刺 图 一, , 。 。
综上所述 , 目前保康自竹磷矿陡山沱组已发现
的微化石组合面貌 , 包括多细胞藻类 ,
, 柳 大 型 具 刺 疑 源 类
, ,
刀 , “ 球状和丝状蓝菌
类 叩 , , 叩 ,
等与湖北峡东地区陡山沱组下疑源类组合和贵州瓮
安地区陡山沱组上磷矿层下部的微化石组合面貌相
当 。保康白竹地区陡山沱组是否含有湖北峡东地区
陡山沱组上疑源类组合带还有待进一步深入研究 。
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4 56 地 球 学 报 第三十卷
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