寒武紀成果

❶ 寒武紀生物大爆發中產生了哪幾種著名生物

寒武紀生命大爆發的真正原因
寒武紀生命大爆發被稱為古生物學和地質學上的一大懸案。寒武紀生命大爆發自達爾文以來就一直困擾著進化論等學術界。大約6億年前，在地質學上稱做寒武紀的開始，絕大多數無脊椎動物門在只2000多萬年時間內出現了。這種幾乎是「同時」地、「突然」地在2000多萬年時間內出現在寒武紀地層中門類眾多的無脊椎動物化石(節肢動物、軟體動物、腕足動物和環節動物等)，而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現象，被古生物學家稱作「寒武紀生命大爆發」，簡稱「寒武爆發」。
達爾文在其《物種起源》的著作中提到了這一事實，並大感迷惑。他認為這一事實會被用做反對其進化論的有力證據。但他同時解釋到，寒武紀的動物的祖先一定是來自前寒武紀動物，是經過很長時間的進化過程產生的；寒武紀動物化石出現的「突然性」和前寒武紀動物化石的缺乏，是由於地質記錄的不完全或是由於老地層淹沒在海洋中的緣故。這就是至今仍被國際學術界列為「十大科學難題」之一的「寒武紀生命大爆發」。 依照傳統和經典的生物學理論，即達爾文生物進化認為，生物進化經歷了從水生到陸地、從簡單到復雜、從低級到高級的漫長的演變過程，這一過程是通過自然選擇和遺傳變異兩個車輪的緩慢滾動逐漸實現的。
科學家們為揭示「寒武紀大爆發」的原因提出了種種假說。陳均遠研究員提出寒武紀生物突變具有極明顯的自發性進化行為的設想；舒德干教授提出「寒武紀暖水與冷水兩大古生物地理分區"的假說等，但目前還沒有一個清晰、證據確鑿、令人信服的解釋。
寒武紀生命大爆發吸引了無數的古生物學家和進化論者去尋找證據探討其起因，但都沒有找到寒武紀生命大爆發的真正原因，所以把寒武紀生命大爆發認為是反對進化論的有力證據。
地球膨裂說認為「雪球地球』冰期後地溫急聚升高是寒武紀生命大爆發的真正原因。「雪球地球」理論認為，地球在距今7.5億到5.8億年前曾經經歷了一次極其嚴重而漫長的冰河時代——瓦蘭吉爾期。當時不僅陸地全部被冰川覆蓋，海洋表面也被完全凍結，液態水靠來自地球核心的熱量支持，存在於1公里厚的冰層下。如果從太空看，地球完全是一巨大的「雪球」。「雪球地球」假說最早由美國地質學家約瑟夫·可西文克博士1992年首先提出。「雪球地球」的假說有哪些根據？第一，地球在距今6億到8億年間廣泛發育了一層或多層稱為「冰積岩」的冰川沉積，它代表了全球性的寒冷氣候。最著名的一次冰期發生在距今6億年左右，幾乎在現今所有大陸上都留下了可靠的記錄，地質學上稱為瓦倫格冰期。不管怎樣，在地球上很好保存了距今6億到8億年的地層中，幾乎都能找到同期的冰川沉積。很顯然，這個寒冷氣候是一個全球性事件。第二，在地球的歷史中，很多數據表明，地球在距今6到8億年間，冰積岩大多沉積在中、低緯度附近，換句話說，也就是赤道和赤道附近，也是陸地主要分布的區域。這方面的資料得出這個結論：廣泛的寒冷氣候發生在地球的赤道及其附近區域。
地球膨裂說認為，雖然生命在38億年前形成，但因為地球逐漸變冷，直到8億年前的「雪球地球」時期的零下50度，冰層12000米厚，物種的進化速度非常緩慢。
「雪球」為什麼解凍，變成現在這樣的地球，地球膨裂說認為，8億年前，由於地球內部的放射性物質不斷衰變放出熱量，使地球發生較大膨裂，造成大量岩漿噴出地殼，使地球的氣溫急聚升高，冰川溶化，冰臼就是在這一時期形成的。地球氣溫從震旦紀（8億年前）的攝氏零下50度，上升到現在的最高溫度攝氏58度，8億年上升了108度，地球的氣溫平均每1千萬年自然升高1.35攝氏度。
地球膨裂說認為，8億年前地球的氣溫急聚升高，非常適合生物繁衍，進化速度急聚增加，所以發生了寒武紀生命大爆發。
作者：賴柏林

❷ 寒武紀是什麼

寒武紀（Cambrian 距今5.4～5.1億年）—海洋無脊椎動物大發展

寒武紀是地質年代劃分中屬顯生宙古生代的第一個紀，距今約5.4億至5.1億年，寒武紀是現代生物的開始階段，是地球上現代生命開始出現、發展的時期。寒武紀對我們來說是十分遙遠而陌生的，這個時期的地球大陸特徵完全不同於今天。 寒武紀常被稱為「三葉蟲的時代」，這是因為寒武紀岩石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。當時出現了豐富多樣且比較高級的海生無脊椎動物，保存了大量的化石，從而有可能研究當時生物界的狀況，並能夠利用生物地層學方法來劃分和對比地層，進而研究有機界和無機界比較完整的發展歷史。但澄江動物群告訴我們，現在地球上生活的多種多樣的動物門類在寒武紀開始不久就幾乎同時出現。

寒武紀是顯生宙(Phanerozoic Eon)的開始，標志著地球生物演化史新的一幕。在寒武紀開始後的短短數百萬年時間里，包括現生動物幾乎所有類群祖先在內的大量多細胞生物突然出現，這一爆發式的生物演化事件被稱為「寒武紀生命大爆炸」(Cambrian explosion)。帶殼、具骨骼的海洋無脊椎動物趨向繁榮，它們營底棲生活，以微小的海藻和有機質顆粒為食物，其中，最繁盛的是節肢動物三葉蟲，故寒武紀又稱為「三葉蟲時代」，其次是腕足動物、古杯動物、棘皮動物和腹足動物，寒武紀的生物形態奇特，和我們現在地球上所能看見的生物極不相同。 比較著名的有早寒武世雲南的澄江動物群、加拿大中寒武世的布爾吉斯頁岩生物群。寒武紀的生物界以海生無脊椎動物和海生藻類為主。無脊椎動物的許多高級門類如節肢動物、棘皮動物、軟體動物、腕足動物、筆石動物等都有了代表。其中以節肢動物門中的三葉蟲綱最為重要，其次為腕足動物。此外，古杯類、古介形類、軟舌螺類、牙形刺、鸚鵡螺類等也相當重要。拋開牙形石不說，高等的脊索動物還有許多其他代表，如我國雲南澄江動物群中的華夏鰻、雲南魚、海口魚等，加拿大布爾吉斯頁岩中的皮開蟲，美國上寒武統的鴨鱗魚。

在潮濕的低地，可能分布有苔蘚和地衣類的低等植物，但它們還缺乏真正的根莖組織，難以在乾燥地區生活；無脊椎動物也還沒有演化出適應在空氣中生活的機能。寒武紀沒有真正的陸生生物，大陸上缺乏生氣、荒涼一片。

古生物學引用「大爆發」一詞，來形容生物多樣性突然爆發式出現。根據寒武紀開始時痕跡化石和小殼化石的突然多樣性和復雜性，「寒武紀大爆發」的理論在澄江動物群發現之前就已提出，但對「寒武紀大爆發」所產生的動物及動物群落結構特徵所知甚微，即使著名的加拿大布爾吉斯頁岩動物群化石也比「寒武紀大爆發」晚1000多萬年，不能回答寒武紀初期海洋中具體有什麼生命。

澄江動物群的地質時代正處於「寒武紀大爆發」時期，它讓我們如實看到5.3億年前動物群的真實面貌，各種各樣的動物在「寒武紀大爆發」時期迅速起源，立即出現，現在生活在地球上的各個動物門類幾乎都已同時存在，而不是經過長時間的演化慢慢變來的。它將動物多樣性的歷史前推到寒武紀早期。

寒武紀的生物形態奇特，和地球上的現生生物極不相同。最古老的魚種也出現在這個時代，是耳材村海口魚（Haikouichthys ercaicunensis），該化石發掘在澄江動物群。

❸ 研究區前寒武紀重大地質事件群及其全球構造意義

就中央造山帶而言，由於顯生宙多期構造-熱事件的疊加，事件的地質記錄與較大的陸台相比較，顯得極不完全，如中央造山帶中的全吉一帶雖發現了指示大陸殼擴張和減薄的奧長環斑花崗岩，但迄今未發現與其經常共生的塊狀斜長岩。此外，南華紀經典的冰磧層迄今也未曾發現，而這套冰磧層在塔里木及揚子陸台卻甚為發育。指示寒冷性氣候的冰磧層僅出露於全吉群紅鐵溝組，層位上與塔里木陸台北緣庫魯克塔格群頂部的漢戈爾喬克冰磧層相當，時代上屬於震旦紀末期。然而，中央造山帶中與造山作用有關的構造-熱事件卻極為復雜，其地質記錄則比陸台上豐富得多。表6-2列出了中央造山帶中主要地質事件的性質及年代，並進一步總結如下。

續表

註：No.1—東昆北金水口岩群變質年齡（460±8）Ma；No.2—堇青石花崗岩的深熔時代（402±6）Ma（張建新等，2003）；No.3—茫崖北雲母片岩中白雲母³⁹Ar-⁴⁰Ar坪年齡（453.4±8.7）Ma（Sobel等，1999）；No.4—西阿爾金高級變質岩峰期變質（450±4.3）Ma（張建新等，1999a）；No.5—全吉河鉀長花崗片麻岩鋯石變質年齡（440±7.5）Ma；No.6～7—甘肅白銀廠細碧岩（449±4）Ma、石英角斑岩（445±6）Ma（陸松年等，2002）；No.8—阿爾金山榴輝岩（494±66.5）Ma（U-Pb法）（張建新等，1999a）；No.9～10—沙柳河及阿莫尼克山榴輝岩（497±10）Ma和（473±4）Ma（陸松年等，2002）；No.11—錫鐵山灘間山群變流紋岩（486±13）Ma（李懷坤，1999a、b）；No.12～13—庫地輝長岩（510±4）Ma（肖序常等，2003），偉晶輝長岩；No.14—清水泉輝長岩（522.3±4.1）Ma（陸松年等，2002）；No.15—灘間山輝長岩（496±6）Ma（袁桂邦等，2002）；No.16～17北祁連玉石溝、熬油溝輝長岩（550±17）Ma（史仁燈等，2004）、（503.7±6.4）Ma（本書）；No.18—沙柳河花崗片麻岩SHRIMP U-Pb年齡（917±21）Ma；No.19～23—魚卡河一帶單顆粒鋯石U-Pb法年齡（917±25）Ma、（928±18）Ma、（987±93）Ma、（1020±41）Ma（U-Pb法）（陸松年等，2002）；No.24～25—阿克塔什塔格基性岩牆群及奧長花崗片麻岩（2351±21）Ma（U-Pb法）年齡（2374±10）Ma（陸松年等，2002）；No.26～27—阿卡孜二長花崗片麻岩（2426±46）Ma（U-Pb法），許許溝鉀長花崗片麻岩（2358±10）Ma（U-Pb法）；No.28～29—德令哈雜岩中斜長角閃岩（2412±14）Ma，二長花崗片麻岩（2366±10）Ma（U-Pb法）（陸松年等，2002）；No.30—石包城水峽口英雲閃長岩（2670±12）Ma（梅華林等，1998）；No.31—阿克塔什塔格英雲閃長片麻岩（2604±102）Ma（U-Pb法）（陸松年等，2003）；No.32—阿克塔什塔格二長花崗片麻岩（3096±17）Ma（U-Pb法）（陸松年等，2003）。

一、太古宙地質事件

中央造山帶內除南秦嶺造山帶外，迄今未發現經U-Pb同位素年齡證實的太古宙地質體。南秦嶺造山帶中的太古宙岩層實質上代表了揚子陸台邊緣早期地質體，其出露范圍較小，除勉-略縫合帶北側新太古代魚洞子岩群外，張宗清等（2005）最近報道在河南陡嶺以南也發現有新太古代岩層的存在。

二、古元古代早期岩漿活動

在中央造山帶內唯一記錄古元古代早期岩漿活動的岩石記錄保存在中阿爾金-祁連-全吉地塊的全吉地塊中，現被稱為「德令哈雜岩」的二長花崗片麻岩和斜長角閃岩是組成雜岩的主體，它們的TIMS/U-Pb年齡分別為（2366±10）Ma和（2412±14）Ma。

三、古元古代末期（2000～1800Ma）與造山運動有關的重大事件群

2000～1800Ma期間與造山運動有關的重大事件群在塔里木克拉通及歐龍布魯克微陸塊上表現得十分明顯，其中包括約1900Ma的變質事件、約1900Ma的深熔事件和同造山花崗質侵入體，這些事件無疑表明這一時期造山運動的存在。Rogers認為這一時期的造山運動與Nena陸塊群的形成有關，但除Nena陸塊群外，其他大陸上這一時期的構造-熱事件也相當發育，因此，在研究區內2000～1800Ma與造山運動有關的重大事件群究竟與哪一個大陸有更密切的親緣關系目前尚難斷定。

四、約1800Ma裂解事件

以斜長岩和奧長環斑花崗岩組合為標志的中元古代裂解事件保存在全球許多大陸，其中我國華北陸台也保存了中元古代早期大陸裂解的岩石記錄。在華北古大陸上，極好地保存了1.7Ga前後的一系列非造山裂解事件的地質記錄，在這一組裂解事件群中，AGMS組合，即斜長岩（anorthos⁃ites）-輝長岩（gabbro）-紋長二長岩（mangerites）-正長岩（syenite）和AMCG組合，即斜長岩（anorthosites）-紋長二長岩（mangerites）-紫蘇花崗岩（charnockites）-奧長環斑花崗岩（rapakivi granites）深成侵入體組合可能是進行大陸之間對比的重要證據。AGMS和AMCG不僅存在於華北，而且也賦存於北美和波羅的地盾，只是華北AGMS的時代略老（1.78～1.60Ga），但仍揭示了華北與北美和波羅的之間的相似性。華北古大陸晉冀蒙毗鄰地區1.75Ga的基性岩牆群十分發育，它應是探討古大陸塊體之間親緣關系的另一個重要依據。這一時期的基性岩牆群尚未在其他大陸發現。

中央造山帶全吉地塊是唯一保存約1800Ma裂解事件的地塊，以侵位於德令哈雜岩中的基性岩牆群和鷹峰奧長環斑花崗岩的發育為標志，但迄今為止未能在全吉地塊發現AGMS和AMCG組合中與環斑花崗岩共生的其他岩石類型，特別是塊狀斜長岩。值得注意的是，德令哈基性岩牆群（1852±15）Ma和鷹峰環斑花崗岩（1763±53）Ma的侵位時代均比華北陸台上同一類型的岩石（約1.70Ga）形成時代早了約70Ma，表明當時的華北陸台與中阿爾金-祁連-全吉地塊不屬於相連的同一陸塊，裂解所形成的岩石組合也不是同一時代同一裂解作用的產物。

五、與羅迪尼亞超大陸匯聚有關的重大事件群

與羅迪尼亞超大陸匯聚及裂解有關的重大事件群在研究區內，特別是柴達木地塊和北秦嶺地塊表現得十分醒目，無疑表明它們處於羅迪尼亞構造域之中。現以北秦嶺地塊為例，予以簡要說明。

新元古代早期同造山期花崗岩侵入體集中分布於北秦嶺地塊的秦嶺岩群之中，這些花崗岩侵入體無一例外地經歷了變質、變形而成為片麻岩。這些正片麻岩原劃為秦嶺岩群，前人已從其中區分出寨根、牛角山、德河、蔡凹等花崗片麻岩岩體，經過近兩年工作，我們分別在甘肅天水縣北道，陝西太白官山、周至以南澇峪和松樹溝超基性雜岩體與富水雜岩體之間的黃土坳識別出新的花崗片麻岩岩體，並應用SHRIMP和TIMS法獲得一批精度較高的原岩侵入時代（表6-3），表明它們主要形成於新元古代早期。

北秦嶺地塊中的新元古代花崗片麻岩體多呈小的岩體成群分布於秦嶺岩群之中，其片麻理與圍岩的面理產狀一致，同位素年齡介於955～844Ma之間，但多數集中於955～910Ma年齡段。地球化學參數顯示鈣鹼性、富鋁、輕重稀土元素分餾強烈、銪呈現明顯負異常和高場強元素強烈虧損的特點，說明它們的原岩是在同造山構造環境中形成的陸殼重熔型花崗岩。與北秦嶺地塊相似，在柴達木地塊北緣及南緣的金水口岩群中也鑒別出眾多新元古代早期同造山構造環境中形成的陸殼重熔型花崗岩。

表6-3 新元古代早期花崗片麻岩的同位素年齡

（據陸松年等，2003）

根據現有資料分析，在羅迪尼亞超大陸中，塔里木克拉通與揚子克拉通相連或相鄰。按現代地理方位，塔里木南緣與揚子北緣相接的可能性較大，且柴達木地塊和北秦嶺地塊可能夾於其間。其有利的證據有以下幾方面：第一，北秦嶺地塊存在一條新元古代早期花崗片麻岩帶，這條岩漿岩帶與柴達木地塊北緣新元古代花崗片麻岩帶基本可以對比，二者可能原為一條岩漿岩帶；第二，北秦嶺地塊秦嶺岩群的原岩組合及地層時代與柴達木地塊北緣沙柳河-魚卡河岩群原岩組合及地層時代相似，兩套地層可能是同一時代、相似沉積環境和構造背景中的產物；第三，柴達木地塊南緣（東昆北）金水口岩群形成於一種被動大陸邊緣的構造背景，有可能原為中元古代塔里木克拉通南部大陸邊緣，南華紀大裂解使柴達木脫離塔里木，逐步成為游離於塔里木與揚子之間的獨立塊體，後來捲入了早古生代造山作用。因此，作者在塔里木克拉通與揚子克拉通連接的基礎上，進一步提出塔里木-柴達木（北秦嶺）-揚子連接的可能性，即在中元古代晚期至新元古代早期，塔里木南緣與揚子北緣之間，夾持著柴達木地塊和北秦嶺地塊，而且柴達木地塊在兩個克拉通之間的位置與現代方位相比大致旋轉了180°。

六、與羅迪尼亞超大陸裂解有關的重大事件群

一個超大陸形成後的裂解事件群往往比前期的匯聚事件群保存得完整，也更易識別。中央造山帶中與羅迪尼亞超大陸有關的裂解地質記錄主要保存在全吉和南秦嶺地區，而且這些裂解事件與相鄰的塔里木和揚子陸台完全可以對比。例如全吉地塊大柴旦以西鷹峰一帶發育的輝綠岩基性岩牆群、南秦嶺新元古代耀嶺河群和碧口群裂谷火山岩與相鄰陸塊的基性岩牆群或新元古代裂谷火山岩系均是820Ma至800Ma裂解的產物。然而，在塔里木和揚子陸台上新元古代裂解表現出幕式特點，除820Ma至800Ma第一幕裂解事件外，約780Ma至750Ma的第二幕裂解也是很強烈的。與相鄰陸台相比，在中央造山帶內對多幕式裂解地質記錄的研究遠不如相鄰陸台的研究程度。

七、震旦紀頂部冰磧層

新元古代冰川活動記錄在中國古陸，特別是揚子和塔里木陸台上保存極好，普遍發育兩套冰磧層，其間被間冰期沉積相隔。下冰磧層以湖北峽東地區古城組為代表，上冰磧層以南沱組為代表。然而，在中央造山帶內，包括南秦嶺的新元古代地層內尚沒有公認的與古城組或南沱組相當的冰磧層存在。目前唯一的前寒武紀冰磧層賦存於全吉群紅鐵溝組，該組與上覆寒武系呈平行不整合接觸。

八、早古生代環岡瓦納重大事件群

根據現在獲得的資料，可以判斷中央造山帶與泛非造山帶不屬同一造山帶，而是在時代和地理位置上均有差異的兩條造山帶。前者主要與原特提斯洋—古特提斯洋的演化有關，位於東岡瓦納北緣，呈近東西向展布，而後者受控於莫三比克洋的閉合作用，位於東、西岡瓦納之間，呈近南北向延伸。作者贊同IGCP-369「特提斯洋形成與演化」項目研究成果的觀點，即早古生代中國諸陸塊位於古亞洲洋與原特提斯洋之間，構成多島-弧-盆系的東端，而這一多島-弧-盆系又更接近岡瓦納大陸，是Peri⁃Gondwana（「岡瓦納周緣」或「環岡瓦納」）的多島-弧-盆系，所以那時的原特提斯洋的規模比古亞洲洋要小得多。

❹ 學習任務前寒武紀構造運動分析

【任務描述】 了解前寒武紀各時代構造演化特徵。

前寒武紀地層，特別是太古宙及古元古代地層普遍遭受區域變質及強烈的構造變動，使得我們了解其地史發展產生種種困難。世界范圍的前寒武系研究成果表明，一些重大的地質現象（如一些巨大構造運動、岩漿活動、特殊的岩石類型和沉積建造及生物化石等）具有世界性的普遍意義，並且在垂直（年代）分布上具有規律性。

從38億年前形成的原始地殼至大陸型地殼（穩定地塊以至古地台）出現，經歷了幾次巨大的構造-岩漿旋迴，相當距今24億～25億年左右，16億～19億年左右、8億～10億年左右等幾次構造運動不同程度在全球都有表現。

◎太古宙（距今38億～25億年左右）：原始的太古宙地殼大部分是比較薄的，沒有穩定的地塊，普遍處於活動狀態。大約在25億年左右，發生了一次較普遍的地殼構造運動及其伴生的岩漿活動，如我國的五台運動，是已知最早的全球性事件之一。這次運動使得太古宙岩石褶皺、變質，從而形成一些穩定地塊-太古宙「陸核」。

◎古元古代（距今25億～18 億年）：在距今大約18 億年左右，這就是古元古代地槽帶（包括上述磨拉石建造在內）發生強烈的褶皺運動和岩漿侵入。如我國北方的呂梁運動等，這是自距今25億年開始的一個巨大構造-岩漿旋迴的結束，其結果是形成一些巨大的穩定地塊-原地台。

◎中元古代（距今18億～10億年）：穩定和較穩定類型沉積較廣泛分布是中元古代的特點，這和大的穩定地塊（原地台）出現有關。中國北方中元古界實際上已是地台型蓋層，這些地台型沉積分布於穩定地塊區域，地塊邊緣則分布著冒地槽型和優地槽型地層，如中國南方的中元古界。

◎新元古代（距今10億～5.43億年）：距今8億～10億年前後，世界很多地區都有地殼運動發生，其結果是形成一些巨型穩定地塊-地台。如北美地台、歐洲地台、西伯利亞地台，中國地台（包括華北板塊及揚子板塊），以及南半球的岡瓦納聯合地台等，這也就是在元古宙後期全球范圍內出現的5個大陸板塊。

❺ 中國科學家對寒武紀大爆發之謎提出什麼新視角

地球動物的「寒武紀大爆發」之謎是什麼？這一直是各國科學家關注的話題。對此，《自然通訊》7月3日在線發表的一篇研究論文，為此提供了新的視角。

論文作者提出埃迪卡拉紀以來海洋氮儲庫的增加，為浮游真核藻類的繁盛提供物質條件，生物鏈與生態系統的變革最終導致海洋環境的進一步氧化，為後生動物的起源和快速演化奠定了基礎。同時，受氮等營養元素供給過剩的影響，該時期大陸架邊緣盆地發生多次大規模海水缺氧事件，導致該時期生物發生多次滅絕事件。

據悉，該項研究得到國家自然科學基金、中國地質科學院科研基金、中國科學院戰略性先導科技專項(B類)、國家留學基金、中德和中英合作項目等的聯合資助，論文的第一作者為王丹博士，2015年畢業於南京大學地球科學與工程學院，現為中國地質科學院地質研究所在站博士後。

來源：中國新聞網

❻ 寒武紀：生物大爆發的時代

寒武紀（Cambrian period）是地質年代劃分中屬顯生宙古生代的第一個紀，距今約5.43億至4.9億年。寒武紀是地球上現代生命開始出現、發展的時代，俗稱為「三葉蟲的時代」，這是因為全球寒武紀岩石中都保存有大量三葉蟲化石，其他門類化石相對很少。從寒武紀起出現了豐富多樣且比較高級的海生無脊椎動物和少量脊椎動物，如近年發現的海口魚化石。大量具硬殼或骨骼化石的保存，使我們有條件研究當時生物界的狀況，並能夠利用生物地層學方法來精確地劃分和對比地層，進而研究生物界比較完整的發展歷史。在寒武紀開始後的短短數百萬年時間里，包括現生動物幾乎所有類群祖先在內的大量多細胞生物突然出現，這一爆發式的生物演化事件被稱為「寒武紀生命大爆發」(Cambrian explosion)。

寒武紀生命爆發的典型代表是我國雲南的澄江動物群，它是世界上目前所發現的最古老、保存最為完整的帶殼後生動物群。該動物群是我國古生物工作者1984年在雲南澄江縣帽天山首先發現的。這是一個內容十分豐富、保存非常完美，距今約5.4億多年的化石群。其成員包括水母狀生物、三葉蟲、具附肢的非三葉的節肢動物、金臂蟲、蠕形動物、海綿動物、內肛動物、環節動物、無絞綱腕足動物、軟舌螺類、開腔骨類，以及藻類等，甚至還有屬於低等脊索動物或半索動物、擬脊椎動物等。由於許多動物的軟組織印痕保存完好，為研究早期無脊椎動物的形態結構、生活方式、生態環境等提供了極好的材料，同時也成了探索地球上大殼後生動物爆發事件的重要窗口。雲南澄江動物群的發現，使得我們對前寒武紀晚期到寒武紀早期生命的進化發展有了較為清晰的認識。它在生物進化上的意義至少可以概括為兩點：首先，該動物群的發現，再次證實了「生命大爆發」的存在，成為「寒武紀生命大爆發」理論的重要支柱。同時，它還是聯系前寒武紀晚期到寒武紀早期生命進化過程的重要環節。

雖然寒武紀出現多門類化石，但三葉蟲占明顯的統治地位，其種類和數量是其他物種不可比擬的。三葉蟲屬於節肢動物門、三葉蟲綱，僅生活在古生代的海洋中，因蟲體外殼縱分為一個中軸和兩個側葉，由前至後又可分為頭、胸、尾三部分，故名三葉蟲。三葉蟲全屬海生，多數營游移底棲生活，少數鑽入泥沙中或漂游生活。寒武紀早期出現，種屬和數量都很多，到晚寒武世發展到高峰，奧陶紀仍然很繁盛，進入志留紀後開始衰退，至二疊紀末則完全絕滅。民間常把三葉蟲稱為蝙蝠蟲，這是因為最初在華北發現的一些三葉蟲尾部頗似蝙蝠展翅而得名。三葉蟲由於形態美觀、演化迅速，是劃分和確定地層時代的標准化石，在科普文獻及地學、生物學教科書中常與恐龍一同作為古生物的形象代表。保存三葉蟲的優質石料可以製作成硯台、石匾等具有保存和觀賞價值的工藝品。

新疆寒武紀地層分布有限，出露面積是各紀地層中最小的。但寒武系頂底齊全，即整個寒武紀的地質記錄完整，是我國西北研究寒武系及其頂底年代界線的最佳地區之一。目前已知三葉蟲最為豐富的地點包括阿克蘇地區的柯坪塔格山、塔里木東北緣的庫魯克塔格山和伊犁盆地北緣的科古琴山及甘新交界的北山等地。寒武紀這一時期，新疆塔里木為海水較淺的陸棚海，生長大量底棲型三葉蟲；西天山和北山等地為狹長、海水較深的海槽，發育浮游生活的球接子類三葉蟲。新疆其餘各地大多為隆起的古陸。

1.柯坪的三葉蟲

由阿克蘇沿314國道南行數十千米，我們可以看到公路西側塔里木盆地邊緣拔地而起的柯坪塔格山。柯坪縣是一個地處偏僻、名不見經傳的小縣，然而，這里的早古生代地層，特別是寒武紀和奧陶紀地層發育齊全，與下部的震旦系為連續沉積，古生物化石豐富，其中三葉蟲類型與庫魯克塔格和科古琴山有別，屬華北形。化石以底棲類型為主，其普遍表現為個體較大，形態多樣，其不僅對塔里木寒武紀地層劃分具有意義，而且具有一定的觀賞價值。柯坪三葉蟲化石最初由區域地質調查工作者於20世紀50年代發現，1959年南京古生物研究所進行了一些採集研究工作。1964年，1973年，新疆古生物學者張太榮、喬新東曾兩次赴柯坪進行了系統採集和研究，發現了許多新屬種，成果已在1981年出版的《新疆古生物圖冊》反映。1985年以後，配合石油開發的需要，塔里木石油勘探開發指揮部、西北石油局等單位又與南京古生物所合作進行了新的研究工作。

2.庫魯克塔格的三葉蟲

庫魯克塔格山位於庫爾勒以西到羅布泊北一帶。這里的三葉蟲是由中瑞西北科學考察團於1927～1933年的考察中在卻爾卻克山發現的。化石由E.諾林採集，G.T.楚得生鑒定研究，1937年發表於中國古生物志。庫魯克塔格的三葉蟲與柯坪的類型不同，屬江南型，同我國浙江一帶的三葉蟲相類似，主要為浮游生活的球接子類，個體相對較小，觀賞性差一些。但也有部分屬種個體較大，形態美觀，如諾林卻爾卻克蟲等。G.T.楚得生在研究該地的三葉蟲時建立了赫定蟲、諾林卻爾卻克蟲等許多新屬種，這些新屬種一直為古生物教科書的經典分子，也為後來新疆三葉蟲的研究奠定了扎實基礎。

從新疆的地理和交通條件來說，在當時能夠到達庫魯克塔格這樣荒蕪、缺水、地形困難的地區非一件易事。中瑞西北科學考察團團長、著名探險家斯文赫定曾在《亞洲腹地探險八年》一書中對這段艱辛歷程進行了詳細敘述。

3.果子溝的三葉蟲

由賽里木湖南行入伊犁盆地，要穿越風景秀麗的果子溝峽谷。在果子溝附屬的支溝將軍溝、磷礦溝、凱拉克提及其以西的科古琴山等地，寒武紀地層發育良好，產大量三葉蟲化石。這里的三葉蟲類型與北山和庫魯克塔格的三葉蟲相同，同屬江南型。由於該區寒武紀地層厚度很薄，直至上世紀70年代，這些保持完好的三葉蟲才被地質工作者發現，也因此才確定西天山寒武紀地層的存在，這對西天山的地質演化具有重大的意義。1977年至1985年，張太榮等歷時數年完成了該地三葉蟲的採集和描述，出版了《新疆北天山西段寒武紀地層和三葉蟲動物群》一書。書中介紹了84屬182種三葉蟲化石，其中8個新屬，70個新種，證實該區是中國江南型三葉蟲最為豐富的地區。

❼ 前寒武紀的構造運動

前寒武紀地層，特別是太古宙及古元古代地層普遍遭受區域變質及強烈的構造變動，使得我們了解其地史發展產生種種困難。世界范圍的前寒武系研究成果表明，一些重大的地質現象（如一些巨大構造運動、岩漿活動、特殊的岩石類型和沉積建造及生物化石等）具有世界性的普遍意義，並且在垂直（年代）分布上具有規律性。

從37億年前形成的原始地殼至大陸型地殼（穩定地塊以至古地台）出現，經歷了幾次巨大的構造-岩漿旋迴，相當25億～24億年左右，19億～17億年左右、10億～8億年左右等幾次構造運動不同程度在全球都有表現。

1.太古宙（＞37億～25億年左右）

原始的太古宙地殼大部分是比較薄的，沒有穩定的地塊，普遍處於活動狀態。在25億年左右，發生了一次較普遍的地殼構造運動及其伴生的岩漿活動，如我國的五台運動，是已知最早的全球性事件之一。這次運動使得太古宙岩石褶皺、變質，從而形成一些穩定地塊——太古宙「陸核」。

2.古元古代（25億～18億年）

在18億年左右，這就是古元古代地槽帶（包括上述磨拉石建造在內）發生強烈的褶皺運動和岩漿侵入。如我國北方的呂梁運動等，這是自25億年開始的一個巨大構造-岩漿旋迴的結束，其結果是形成一些巨大的穩定地塊——「原地台」。

3.中元古代（18億～10億年）

穩定和較穩定類型沉積較廣泛分布是中元古代的特點，這和大的穩定地塊（原地台）出現有關。中國北方中元古界實際上已是地台型蓋層，這些地台型沉積分布於穩定地塊區域，地塊邊緣則分布著冒地槽型和優地槽型地層，如中國南方的中元古界。

4.新元古代（10億～5.43億年）

10億～8億年前左右，世界很多地區都有地殼運動發生，其結果是形成一些巨型穩定地塊——地台。如北美地台、歐洲地台、西伯利亞地台，中國地台（包括華北板塊及揚子板塊），以及南半球的岡瓦納聯合地台等，這也就是在元古宙後期全球范圍內出現的5個大陸板塊。

❽ 寒武紀地層劃分與對比

本區寒武系屬華南地層區揚子地層分區（項禮文等，1999），分川西南、南江-旺蒼、川東-渝南、城口-巫溪和龍門山5個地層小區（圖1-2-1）。

（一）岩石地層劃分

本次共清理前人曾使用過的岩石地層單位53個，建議繼續使用34個，據此建立各小區岩石地層劃分方案（表1-2-1）。

圖1-2-1 四川盆地及鄰區寒武紀地層區劃圖

表1-2-1 四川盆地及周邊地區寒武系劃分對比表

（二）生物地層劃分

研究區內寒武紀化石豐富，有三葉蟲、小殼動物、牙形石、古杯、腕足類和頭足類等，本書僅將前人對前三類化石的研究成果按地層小區作分帶整理並與我國台地相區的標准分帶作對比（表1-2-2）。

1.三葉蟲

區內的三葉蟲化石縱向序列完整，自下而上可分為Parabadiella帶、Eoredlichia-Wutingaspis帶、Yiliangella帶、Paokannia帶、Palaeolenus帶、Redlichia murakamii-Hoffetella帶、Redlichia guizhouensis帶、Chittidilla帶、Kaotaia帶、Manchuriella-Shilengshuia-Jiubaspis-Proasaphiscus、Paranomocare帶、Blackwelderia帶、Metacalvinella帶等13個帶。其中前6個帶不僅在區內分布廣泛，而且都是我國淺水台地相區的標准化石帶，在國內可作廣泛的等時對比。

2.小殼化石

小殼化石僅分布在下寒武統梅樹村階至笻竹寺階下部，以川西地層小區最豐富，自下而上可分為Anabarites trisulcatus-Protohertzina anabarica帶、Parabloborilus subglobosus-Siphogonuchites pusilliformis帶、Heraultipegma yunnanensis帶、Sinosachites flabelliformis帶、Pelagiella emeishanensis帶等5個帶，其中1、2、4帶均是我國南方梅樹村階標准化石帶的帶化石。

3.牙形石

寒武系頂部牙形石自下而上可劃分為Proconodontus帶、Eoconodontus notchpeakensis帶、Cordylotus proavus帶和Monocostas sevierensis帶下部等四個帶。前三個帶的時代為晚寒武世鳳山期晚期，第四個帶的時代跨越寒武紀—奧陶紀，時代為鳳山期末期至新廠期早期。若產出Monocostas sevierensis的化石組合中未發現確定的屬奧陶紀的分子，通常認為其屬於本帶下部的寒武系部分。

（三）層序地層劃分

通過野外剖面、鑽井及地震層序地層學劃分和對比，可將四川盆地寒武系劃分為5個三級層序，SQ1對應於筇竹寺組或相當層位、SQ2對應於滄浪鋪組或相當層位、SQ3對應於龍王廟組或相當層位、SQ4對應於高台組或相當層位、SQ5對應於洗象池群或相當層位。

❾ 寒武紀的典型地層剖面

山東張夏、崮山、饅頭山一帶，寒武紀地層發育和出露都十分良好，而且緊靠津浦鐵路交通便利，早在19世紀末就為國內外地質學者所重視。1903年美國地質學家B·維里斯和E·布萊克威爾德在張夏、崮山、萊蕪九龍山等地測量了剖面，採集了化石，對寒武紀地層作了初步劃分，其研究成果於1907年正式發表，將張夏、崮山一帶的寒武紀地層自下而上劃分為饅頭頁岩、張夏灰岩、崮山頁岩、炒米店灰岩。之後美國古生物學家畢可脫（1913年）、日本人遠藤隆次（1939年）、小林貞一（1941年、1942年、1955年）均相繼研究過張夏、崮山一帶寒武紀地層中的生物化石。中國著名的地質學家孫雲鑄教授從1923年起對張夏、崮山地區的寒武系進行了長達20餘年的研究，對寒武紀地層做了劃分。
1953年盧衍豪、董南庭重新觀察了張夏、崮山一帶寒武紀標准剖面，其中最重要的是把B·維里斯和E·布萊克威爾德的饅頭頁岩自下而上再分為饅頭組、毛庄組、徐庄組，並把前兩個組置於下寒武統，把後一個組歸入中寒武統，炒米店灰岩再分為鳳山組及長山組，將張夏地區寒武系確定為7個單位和17個三葉蟲化石帶。此後，有關地質院校，如北京地質學院等，以及山東省地質局等單位，先後對張夏寒武紀地層剖面作過大量的野外觀察、剖面測制、室內鑒定和專題研究，取得了豐富的實際資料，從不同的角度補充和完善了該剖面的基礎資料，進一步提高了該剖面的研究水平。
1959年，位於泰山北側的張夏寒武紀地層剖面在全國地層會議上被正式定為華北寒武系標准剖面。1958-1961年，北京地質學院在泰山地區進行1：20萬區調，將泰山變質岩命名為太古代泰山群，自下而上劃分為萬山莊、雁翎關、山草峪組等。1960-1962年，山東地質局805隊開展包括泰安南留幅等23幅1∶5萬區調聯測。1963-1965年，山東地質局805隊進行1∶5萬泰安幅區調，將泰山變質岩稱為泰山雜岩，劃分為望府山、笤帚峪、唐家莊、盂家莊、馮家峪等五個岩組。同時，地科院程裕淇等，山東地質局805隊鄭良峙、張成基等人開展變質岩專題研究，確立了雁翎關、山草峪組層序，恢復了原岩，進行變質岩的岩石學研究。
1978年以後，泰山的地質研究工作，進入了一個以專題研究為主的深入發展級段。泰山的保護、管理和開發建設得到了很大的加強，泰山的面貌有了巨大的變化。1980年，應思淮研究員對泰山變質岩進行了專題研究，並出版專著《泰山雜岩》。1981-1984年，山東礦業學院呂朋菊教授對泰山的形成進行了專題研究，並發表了《泰山形成及其年齡》一文。1982-1985年，山東區調隊鄭良峙、王世進等人進行了魯西泰山群專題研究，新建柳杭組，置於雁翎關組和山草峪組之上。1982-1987年，山東地礦局第一地質隊馬雲順、翟穎川等對魯西太古代綠岩帶含礦性進行專題研究。1982-1984年，趙世英等進行紅門「桶狀構造」的專題研究，並發表《泰山紅門「桶狀構造」成因的探討》論文。1982-1985年，地科院朱振華碩士填制了泰山山前1∶2.5萬地質圖，完成碩士論文，發表「泰山太古宙岩漿雜岩體的岩石化學和地球化學特徵」論文。
1983-1986年，法國雷恩大學江博明等，地科院沈其韓等，山東地礦局董一傑等對中國太古宙地殼演化進行專題研究，認為泰山雜岩的大部分為變質侵入岩（灰色片麻岩），稱之為望府山片麻岩，取得大量地球化學和同位素年齡資料。1986-1987年，北京大學謝凝高等進行泰山風景名勝區資源綜合考察評價及其保護利用研究。1986-1990年，山東區調隊王世進等進行1∶20萬泰安、新泰幅修測。同期，地科院徐惠芬、山東地質一大隊董一傑等人對山東魯西太古宙綠岩帶和魯西太古代地層等進行專題研究，系統總結了泰山岩群的分布、層序、變質作用的特點，並出版專著。
1987年聯合國教科文組織把泰山列為世界自然與文化遺產，泰山的地位和影響發生了歷史性的變化。1989-1990年，山東礦業學院呂朋菊教授等對泰山周圍重力滑動構造進行專題研究，發表了「泰山周圍太古界與古生界不整合面上滑動構造的發現」論文。1990年，山東省地礦局第一地質大隊董一傑等發表《泰山地區太古宙雜岩體的地球化學特徵》論文。1990－1993年，山東地礦局曹國權等人發表《魯西早前寒武紀地質》專著。1993－1996年，地質礦產部地質研究所、山東第一地質礦產勘查院進行泰安市幅1∶5萬區域地質調查。
1994－1995年，呂朋菊教授就泰山新構造運動的進行專題研究，發表了《新構造運動與現今泰山的形成及地貌景觀》論文，並對泰山地質地貌進行總結，撰寫《泰山大全》之地質地貌篇。1995年地科院庄育勛等，山東地礦局第一地質大隊張富中等就泰山地區新太古代～古元古代地殼演化研究的新進展發表論文。1997年，地科院庄育勛等，山東地礦局第一地質大隊任志康等人在《岩石學報》發表論文《泰山地區早前寒武紀主要地質事件與地殼演化》。1998年，山東地勘局地質調查研究院呂發堂等就其研究成果發表《泰山地區晚太古代「框架侵入岩」的地質特徵及稀土地球化學演化》論文。
1999年，地科院王新社等，山東地礦局第一地質大隊任志康等發表《泰山地區太古宙末韌性剪切作用在陸殼演化中的意義》論文。2000年，地科院地質力學所張明利等發表《新生代構造運動與泰山形成》論文。2002-2003年，山東科技大學呂朋菊教授等、泰山風景區管委會牛健等人進行泰山地質地貌特徵及地學價值評價專題研究，並發表《泰山的地學價值及其意義》論文。2004年9月中國地質大學對擬建中國泰山世界地質公園的建設條件、地質遺跡和資源狀況等進行了為期兩周的研究考察。
張夏寒武紀地層剖面，把寒武系劃分為下、中、上統的7個地層單位，即下統的饅頭組，中統的毛庄組、徐庄組、張夏組，上統的崮山組、長山組、鳳山組。現從老到新簡述如下：
饅頭組主要由紫紅色、黃綠色等雜色頁岩及泥質、白雲質灰岩組成。底部不整合於泰山雜岩的肉紅色片麻狀花崗岩之上。下部灰岩中含磁石結核和條帶，上部頁岩中具微細水平層理，中部頁岩含有三葉蟲化石～中華萊德利基蟲。厚度119米。
毛庄組主要由紫色雲母質頁岩和灰岩組成。含三葉蟲、腕足類及藻類化石。厚度39米。
徐庄組主要由紫灰色頁岩和鮞狀灰岩組成，其中下部的灰岩及灰質粉砂岩中常具斜層理或交錯層理。含有徐庄蟲等三葉蟲化石及腕足類化石。厚度73米。
張夏組主要由鮞狀灰岩和藻類灰岩組成，中夾雜色頁岩。含德氏蟲等三葉蟲化石。厚度198米。
崮山組主要由竹葉狀灰岩、疙瘩狀灰岩和黃綠色頁岩組成。含蝴蝶蟲、蝙蝠蟲等三葉蟲化石。厚度51米。
長山組主要由迭層石灰岩、具紅色氧化圈竹葉狀灰岩、紫色頁岩組成。含有庄氐蟲、蒿里山蟲等三葉蟲化石。厚度70米。
鳳山組主要由泥質灰岩和竹葉狀灰岩組成。含濟南蟲、方頭蟲等三葉蟲化石，以及海百合莖和腕足類化石。厚度130米。
張夏寒武紀地層的標准剖面，分別位於張夏和崮山一帶的饅頭山、虎頭崖、黃草頂、唐王寨、范庄等地。其中的饅頭山是徐庄組、毛庄組、饅頭組的剖面，虎頭崖～黃草頂是張夏組的剖面，唐王寨是崮山組、長山組的剖面，范庄是鳳山組的剖面。
饅頭山位於張夏鎮南2公里，104國道的西側。因其狀如饅頭而得名。山的北麓有兩個名為徐庄和毛庄的小村子。它是張夏寒武紀標准地層剖面的饅頭組、毛庄組、徐庄組的建組和命保所在地。
張夏寒武紀地層剖面，在泰山主峰之北，位於泰安和濟南之間交通干線的兩側，交通方便，而且構造簡單，出露完全，十分有利於現場觀察和研究。它是中國地層和古生物研究歷史最長、研究程度最高的地層剖面之一，在中國地質學史上佔有很重要地位。1959全國地層會議後，被正式確定為中國北方寒武系的標准地層剖面，在中國不同地區寒武紀地層對比和國際寒武紀地層對比方面起著重要作用，同時也是許多寒武紀古生物種屬（蒿里山蟲Kaolizhania、中華萊德利基蟲Redichia Chinensis、饅頭褶頰蟲Ptychopariamantoensis、山東蟲Shantungia、孫氏盾蟲Sunasp-is Lavevis）命名地或模式標本的原產地。因此，這個標准地層剖面，在國內外十分聞名，長期以來有許多國內外地質學者不斷來此參觀考察，同時也成為中國大專院校地學的重要實習基地，無論在地質科學方面，還是在生產實踐以及地質教育方面，都具有很高的科學價值。

❿ 寒武紀三葉蟲

河南省華北型寒武紀三葉蟲前人進行過較詳細研究,並進行了生物地層單位的劃分（孟憲松,1977,1987；劉印環等,1991；穆時富等,1991；Zhang Wentang et al.,1995）。此外,河南省地質礦產局（1989）、裴放（1991,2000）也進行過生物地層劃分。現將寒武紀三葉蟲動物群劃分為19個生物帶。

3.2.1.1 三葉蟲生物地層單位劃分與特徵

（1）Hsuaspis帶

該帶主要分布在確山縣胡廟、方城縣三間房、葉縣楊寺庄等地,相應岩石地層單位為辛集組,垂直分布距離30～50m。該帶產三葉蟲Hsuaspis huochiuensis,H.anhuiensis,H.zhoujiaquensis,H.ruyangensis（圖3.41）,H.guoshanensis。時代為早寒武世滄浪鋪期。

圖3.41 汝陽許氏盾殼蟲Hsuaspis ruyangensis Zhang et Zhu（據張文堂等,1995）

（2）Redlichia noetlingi 帶

該帶化石貧乏,主要分布於登封市康家溝、唐瑤、大金店、大賈溝等地,相應岩石地層單位為硃砂洞組,垂直分布距離38～200m,除產Redlichia noetlingi外,還有Redlichia meitanensis。時代為早寒世世滄浪鋪期。

（3）Redliehia chinensis延限帶

該帶在河南分布較廣,見於魯山縣大石扒、靈寶縣王家村、登封市關口、澠池縣仁村、林州市黃崖底、固始縣郭山等地,相當岩石地層單位為饅頭組一段,在登封市關口其底界在硃砂洞組頂部,以登封關口剖面8～17層（劉印環等,1991,下同）為次層型,垂直分布距離80～150m,該帶除帶化石Redlichia chinensis（圖3.42）外,還有R.murakamii,R.huixianensis,R.meitanensis,R.nobilis,Leptoredlichia elongata。時代為早寒武世龍王廟期。

圖3.42 中華萊得利基蟲Redliehia chinensis Walcott（據Zhang et al.,1995）

（4）Yaojiayuella 延限帶

該帶分布在魯山縣辛集、登封市關口、澠池縣仁村、衛輝市池山河等地,相應岩石地層單位在澠池為饅頭組一段頂部,在其他地區為饅頭組二段下部,垂直分布距離16～50m,以登封市關口剖面18～19層為次層型。該帶產三葉蟲化石Yaojiayuella granosa（圖3.43）Y.？carinata,Kaotaia magna,Plesiagraulos tienshihfuensis,Benxiaspis benxiensis,Probowmaniella jixianensis。時代為中寒武世毛庄期。

（5）Shantungaspis延限帶

該帶在河南分布在平頂山市白龜山、魯山縣辛集、寶豐縣馬道、汝州市蟒川、汝陽縣武灣、登封市關口、澠池縣段村、衛輝市池山河,相應岩石地層單位為饅頭組二段上部,在澠池為饅頭組一段頂部,垂直分布距離24～80m,以登封關口剖面20層為次層型。該帶產三葉蟲化石Shantungaspis aclis（圖3.44）,S.tangyaoensis,Plesiagraulos tienshihfuensis,Psilostracus banpoyangensis,P.mantouensis。時代為中寒武世毛庄期。

圖3.43 珠粒小姚家峪蟲Yaojiayuella granosa（Walcott）（據Zhang et al.,1995）

圖3.44 具刺山東盾殼蟲Shantungaspis aclis（Walcott）（據Zhang et al.,1995）

（6）Hsuchuangia-Ruichengella共存延限帶

該帶分布在平頂山市白龜山、魯山縣辛集、汝州市楊坡、登封市關口、宜陽縣胡廟、澠池縣仁村、衛輝市池山河等地,相應岩石地層單位在饅頭組二段上部,垂直分布距離一般20 ～40m,在魯山辛集達88m,以登封關口剖面21～22層為次層型。該帶化石十分豐富,主要有Hsuchuangia hsuchuan- gensis,H.luliangshanensis（圖3.45）,H.elongata,H.angustilimbata（＝Kunmingaspis angustilimbata Meng）,H.houshanensis,Ruichengella triangularis（圖3.46）,Eotaitzuia shuiyuensis,Zhongtiaoshanaspis ruichengensis,Z.rara,Kootenia sp.,Solenoparia talingensis,Catinouyia typica。時代為中寒武世徐庄期。

圖3.45 呂梁山徐庄蟲 Hsuchuangia luliangshanensis Zheng et Wang（據Zhang et al.,1995）

圖3.46 三角小芮城蟲Ruichengella triangularis Zhang et Yuan（據Zhang et al.,1995）

圖3.47 奇異芮城盾殼蟲Ruichengaspis mirabilis Zhang et Yuan（據Zhang et al.,1995）

（7）Pagetia-Ruichengaspis共存延限帶

該帶分布於魯山縣辛集、登封市關口、澠池縣仁村、衛輝市池山河等地,相應岩石地層單位為饅頭組二段頂部至三段下部,垂直分布距離一般20～60m,在魯山辛集達110m,以登封關口剖面23～25層下部為次層型。本帶含三葉蟲化石十分豐富,有Ruichengaspis mirabilis（圖3.47）,Shuiyuella tri-angularis,Monanocephalus zhongtiaoshanensis,M.latus,Parachittidilla obscura,P.xiaolinghouensis,Cat- inouyia typica,Wuhaina henanensis,W.lubrica,Solenoparia talingensis,S.latus,Pagetia jinnanensis（圖3.48）,P.sp.,Parainouyia fakelingensis,Yujinia cf.angustilimbata,Tenfengia sp.,Kootenia shanxiensis。時代為中寒武世徐庄期。

圖3.48 晉南佩奇蟲Pagetia jinanensis Lin et Wu（據Zhang et al.,1995）

（8）Sunaspis延限帶

該帶分布在遂平縣老袋溝、舞鋼市尹集、葉縣楊寺庄、平頂山市白龜山、魯山縣辛集、寶豐縣馬道、汝州市廟下、汝陽縣武灣、登封市關口、澠池縣仁村、衛輝市池山河等地,很容易採到相應的三葉蟲化石。相應岩石地層單位各地不一,在登封、澠池、衛輝為饅頭組三段下部,在汝州、魯山、葉縣為饅頭組與張夏組交界附近,在舞鋼、遂平為張夏組下部,垂直分布距離12～24m,以登封關口剖面25層中部至26層為次層型。該帶主要三葉蟲有Sunaspis laevis（圖3.49）,S.lui,Sunaspidella rara,S.limbata,Leiaspis shuiyuensis,Pseudinouyia punctata,Rencunia trinodosa,Wuania venusta, W.elongata,W.cf.fongfongensis,Shanxiella venusta,Wuanoides situla,Latilorenzella sp.,Proasaphiscus sp.,Wuhushania cylindrica,Pseudinouyia transversa,P.punctata。時代為中寒武世徐庄期。

圖3.49 光滑孫氏盾殼蟲Sunaspis laevis Lu（據Zhang et al.,1995）

（9）Metagraulos-Inouyops-Poriagraulos共存延限帶

該帶分布在舞鋼市尹集、平頂山市白龜山、魯山縣辛集、汝州市楊坡、登封市關口、澠池縣仁村、濟源市白澗河、衛輝市沙灘等地,相應岩石地層單位為張夏組下部或底部,僅衛輝沙灘為饅頭組頂部,垂直分布距離50～100m,以登封關口剖面的27～28層為次層型。該帶含三葉蟲Metagraulos dolon（圖3.50）,Inouyia copax,Lorenzella wutaiensis,Jixianaspis lubricus,Proasaphiscus yabei, P.granulus,Inouyops titiana（圖3.51）,Peronopsis sp.,Honanaspis sp.,Poriagraulos nanum,Teng- fengia latilimbata,Houmaia cf.taitzuensis,Tonkinella flabelliformis,Austrosinia intermedia,Guankouia lon- ga,Solenoparia sp.,Chishanheella longispina。時代為中寒武世徐庄期。

圖3.50 劍刺後野營蟲Metagraulos dolon Walcott（據Zhang et al.,1995）

圖3.51 泰田似井上蟲Inouyops titiana（Walcott）（據Zhang et al.,1995）

（10）Bailiella-Lioparia共存延限帶

該帶廣泛分布於魯山縣辛集、汝州市楊坡、登封市關口、澠池縣仁村、濟源市白澗河、衛輝市沙灘,相應岩石地層單位在魯山、登封、濟源為張夏組中部,在衛輝為張夏組下部,垂直分布距離在澠池為30m,在登封、魯山、衛輝達80m,以登封關口剖面的29～32層為次層型。該帶含三葉蟲Bai- liella lantenoisi（圖3.52）,Lioparia theano（圖3.53）Yujinia angustilimbata,Y.latilimbata,Honania pansa,Manchuriella sp.,Austrosinia sp.,Proasaphiscus butes,P.honanensis,Anomocarella sp.等。時代為徐庄期。

圖3.52 蘭氏畢雷氏蟲Bailiella lantenoisi（Mansuy）（據Zhang et al.,1995）

圖3.53 光頰蟲Lioparia theano（Walcott）（據Zhang et al.,1995）

（11）Crepicephalina-Megagraulos共存延限帶

該帶分布於魯山縣辛集、汝州市廟下、宜陽縣祖師廟、登封市關口、澠池縣仁村、衛輝市沙灘等地,相應岩石地層單位因地而異,在魯山、登封為張夏組上部,在澠池為張夏組頂部,在衛輝為張夏組中部,垂直分布距離50～80m,以登封關口剖面33～36層為次層型。本帶含三葉蟲Megagraulos coreanicus（圖3.54）,M.inflata,M.liaotungensis,M.dengfengensis,M.obscura,Crepicephalina perg- ranosa（圖3.55）,C.convexa,C.damia,Austranina chalcon,Protohedina sp.Yujinia ludianensis,Lo- phodesella henanensis,L.yiyangensis,Plebiellus obsoletus,Memmatella tubercula,Lianglangshania hueiren- sis,Lisania sp.,Inouyella yiyangensis,Honania lata,Solenoparia similis,Jixiania jixianensis,Proasa- phiscus butes等。時代為中寒武世張夏期。

圖3.54 高麗副野營蟲Megagraulos coreanicus Kobayashi（據Zhang et al.,1995）

（12）Taitzuia-Poshania 共存延限帶

該帶分布在舞鋼市尹集、平頂山市井營、寶豐縣馬道、汝州市蟒川、禹州市打狼溝、登封市唐瑤、衛輝市沙灘等地,相應岩石地層單位在舞鋼—汝州一帶為張夏組上部,在登封、衛輝為張夏組頂部,垂直分布距離60～120m,以衛輝沙灘剖面40層中部至46層為次層型。本帶化石偏少,主要有 Taizuia magna,T.wuyangensis,Poshania dajindianensis,Liopeishania lubrica,Peishania sp.等。本帶之上華北還有Damesella-Yabeia帶,裴放（1987）在河南也曾建Damesella帶,因白雲岩化普遍較強,化石稀少,僅在林州發現Damesella blackwelderi（＝D.paronai）,不足以建帶,這部分地層歸Taitzuia- Poshania帶。時代為中寒武世張夏期。

（13）Blackwelderia延限帶

該帶分布於汝州楊坡,登封送表、關口,宜陽祖師廟,衛輝沙灘等地,相應岩石地層單位在登封、汝州為三山子組下部,在衛輝為崮山組底部,以衛輝沙灘剖面47～49層為次層型,垂直分布距離約20m,以該屬出現為下界,以上一個化石帶帶化石出現為上界。本帶化石不太豐富,主要有 Blackwelderia sinensis（圖3.56）,B.paronai,Monkaspis serratus,Pseudagnostus sp.,Formasagnostus convexus,Liostracina krausei,Cyclolorenzella yentaiensis,Stephanocare richthofeni等。時代為晚寒武世崮山期。

圖3.55 滿瘤小裂頭蟲 Crepicephalina pergranosa Resser et Endo（據Zhang et al.,1995）

圖3.56 中華蝴蝶蟲Blackwelderia sinensis（Bergeron）（據孟憲松,1977）

（14）Drepanura延限帶

該帶目前僅發現於衛輝沙灘,存在於汝州楊坡、登封唐瑤、澠池等地,相應岩石地層單位在衛輝一帶為崮山組上部到炒米店組底部,在其他地區為崮山組,以該屬出現為下界,以上一個化石帶帶化石出現為頂界,垂直分布距離15～40m,以衛輝沙灘剖面50～52層為次層型。該帶化石偏少,主要有Drepanura premesnili,Bergeronites？ sp.,Blackwelderia sp.等。時代為崮山期。

（15）Chuangia 延限帶

該帶見於衛輝沙灘、永城芒山（穆時富等,1991）,相應岩石地層單位在衛輝地區為炒米店組下部,在永城為崮山組,垂直分布距離15m,以衛輝沙灘剖面53～57層為次層型。本帶含化石甚少,僅有Chuangiabatia（圖3.57）,C.sp.。時代為晚寒武世長山期。

（16）Changshania延限帶

該帶主要分布於登封關口、衛輝沙灘、永城芒山等地,相應岩石地層單位為炒米店組上部或崮山組（永城）,以該屬出現與消失為底、頂界線,垂直分布距離24～40m,以衛輝沙灘剖面58～64層為次層型,本帶含三葉蟲比較豐富,主要有Changshania conica（圖3.58）,Irvingella taitzuhoensis,Dikelocephalites gongxianensis,D.flabelliformis,Homagnostus hoi,Quadrahomagnostus tien- shihfuensis,Pagodia sp.,Chalfontia sp.,Peijiashania sp.,Haniwa mangshanensis,Kaolishania pustulosa等。時代為長山期。

圖3.57 刺庄氏蟲Chuangia batia（Walcott）（據穆時富等,1991）

圖3.58 錐形長山蟲Changshania conica Sun（據穆時富等,1991）

（17）Ptychaspis-Tsinania共存延限帶

該帶目前僅在永城縣保山、芒山發現,相應岩石地層單位為炒米店組下部,以永城芒山剖面（穆時富等,1991）8～18層為次層型,垂直分布距離26～92m。本帶產三葉蟲主要有Ptychaspis sub- globosa,P.brevicus Sun,Tsinania canens（圖3.59）,T.trigonalis,Mansuyia sp.,Acrocephalina sp.等。時代為晚寒武世鳳山期。

（18）Quadraticephalus帶

該帶主要分布於陝縣干泥溝、澠池縣柿峪溝、林州、永城縣芒山等地,相應岩石地層單位在永城芒山為炒米店組上部,在其他地區為三山子組,以永城芒山剖面（穆時富等,1991）19～29層為次層型,垂直分布距離32～59m。本帶三葉蟲化石主要有Quadraticephalus walcotti（圖3.60）, Q.linyuensis,Changia rugosa,C.yongchengensis（圖3.61）,Haniwa pingquanensis minutia,H.yudongia, H.equal-imbata,Tsinania humilis,T.necopina,Lophosaukia sp.,Sinosaukia sp.,Atratebia nexosa等。時代為鳳山期。

圖3.59 三角濟南蟲Tsinania（Dictyites）trigonalis（Kobayashi）（據穆時富等,1991）

圖3.60 華氏方頭蟲Quadraticephalus walcotti Sun（據盧衍豪等,1965）

圖3.61 永城章氏蟲Changia yongchengensis Yan（據穆時富等,1991）

（19）Mictosaukia帶

該帶見於澠池七峰峪、林州市白龍廟等地,相應岩石地層單位在三山子組。本帶化石十分稀少,主要有Mictosaukia luanheensis（圖3.62）,M.cf.bella,Haniwa sp.,Changia sp.,Prosaukia sp.等。時代為鳳山期。

3.2.1.2 三葉蟲動物群分析及生物地理區

河南華北型寒武系三葉蟲動物群比較繁盛,初步統計,有36個科,75個屬,88個種,20個未定種（Zhang Wentang et al.,1995）,動物群明顯屬於華北生物省,分帶基本相同,但也存在一些自己的特點,如早寒武世Hsuaspis僅限河南華北地層區南部及陸塊南緣,中寒武世缺失或罕見Dorypyge,Amphoton,Damesella, Anomocarella,晚寒武世少見Tsinania等（劉印環等,1991）,這些特點,盧衍豪（1962）、項禮文等（1981）都作了分析,本書不再贅述。

古生物地理學研究歷史始自19世紀中葉,著述甚多,認識互有異同。我國也有一些成果相繼問世（殷鴻福等,1988；王鴻禎等,1990）,古生物地理區劃及命名比較接近。古生代全球分為3個生物大區（realm）,其下分為生物省（prov- ince）,所劃華北生物省和華南生物省在古生代同屬一個生物大區,但名稱不盡一致,寒武紀時為亞澳生物大區。但對分區因素認識也有分歧（盧衍豪,1974；王鴻禎等,1985）。

圖3.62 灤河小索克蟲Mictosaukia luanhensis Zhou et Zhang（據Zhang et al.,1995）

3.2.1.3 三葉蟲動物群的對比

（1）與國內對比

河南華北型寒武系屬於華北地台寒武系的一部分,與河北、山西、山東、遼寧、淮南等地寒武系的岩性、生物群組合及分帶特徵基本相同,說明上述地區在寒武紀時為統一的華北海,只是安徽淮南,河南方城、葉縣寒武系有較低層位,說明海侵較早。

河南華北型寒武系與揚子地台區寒武系可以對比（表3.3）。雲南、四川、三峽地區都發育有震旦紀—寒武紀的連續沉積,早寒武世早期小殼動物群出現的時間及組合特徵基本上相同,說明上述地區在寒武紀為統一的揚子淺海。在河南未發現梅樹村階的小殼動物化石,所產三葉蟲Hsuaspis及小殼動物化石是滄浪鋪階中部化石,說明河南的海侵較晚。硃砂洞組和饅頭組的三葉蟲Redlichia在揚子區滄浪鋪階上部和龍王廟階都有分布,說明那時兩個淺海已經相通。中寒武世,華北海和揚子海的沉積物和動物群有較大區別。河南中寒武統以頁岩和灰岩為主,三葉蟲化石比較豐富,而揚子區中寒武統則多為白雲岩,三葉蟲化石稀少,僅有少量共同分子,如滇東陡坡寺組的Kunmingaspis在河南出現。晚寒武世,華北海與揚子海動物群差別更大。滇東缺乏晚寒武世沉積。三峽地區雖有晚寒武世沉積,但因都是白雲岩,化石極為稀少,僅有貴州桐梓華壩組的Monkaspis、毛田組的Calvienella是華北型分子。這種現象表明,中、晚寒武世華北海與揚子海距離較遠,華北板塊與揚子板塊彼此分離。但在滇西保山地區,晚寒武世出現了同河南相似的三葉蟲動物群,如保山的核桃坪組產Blackwelde ria,Drepanura,柳水組產Chuangia,Kaolishania,保山組產Ptychaspis,Tsinania,Quadraticephalus,Calvienella（盧衍豪,1962；項禮文,1981）,都是河南上寒武統的重要化石。說明晚寒武世滇西保山地區與華北海相通。

滇東南地區的寒武系（盧衍豪,1962；項禮文,1981）與河南華北型寒武系比較相似。滇東南下寒武統貓貓頭組產Hsuaspis,見於河南辛集組。大寨組產Redlichia murakamii,見於河南饅頭組。滇東南中寒武統大丫口組產Kunmingaspis,Ptychoparia,見於河南饅頭組。田蓬組產Solenoparia,Loren-zella,Proasaphiscus,Bailiella,見於河南張夏組。龍哈組產Manchuriella,Taitzuia,是張夏組化石。滇東南上寒武統歇場組產Blackwelderia,Homagnostus,是河南崮山組化石。唐家壩組產Chuangia,Chan-gshania,是河南長山階的帶化石。博萊田組產Ptychaspis,Pagodia,Saukia,Tsinania,是河南炒米店組的化石。很明顯,滇東南地區在早寒武世接受海侵之後,海水一直與華北海相通。

可以認為,河南早寒武世辛集期的海侵來自揚子淺海北部,是越過秦嶺來的,其通道可能是「南（陽）襄（陽）夾道」（劉鴻允,1951；楊志堅,1958；裴放等,2006）,向北至龍王廟期淹沒整個華北地台,成為廣闊的華北陸表海。此外,河南方城、葉縣等地辛集組之下有一套厚薄不等的砂岩、砂質頁岩,楊文智（1981）稱為震旦系楊寺庄組,其中產海綿骨針？ Protospongia,有屬筇竹寺階的可能性,值得進一步深入研究。

表3.3 河南省華北型寒武系與國內各地區對比表

（2）與國際對比

河南省華北型寒武系古生物化石比較豐富,可以和世界其他地區進行對比（表3.4）。河南省寒武系三葉蟲動物群與澳大利亞的比較類似,兩地寒武紀三葉蟲的種類、科甚至屬一級都有許多是共同的。在南澳大利亞州弗林德斯山及Yorke半島Yorke灰岩中產三葉蟲Yorkella australis（Runnegar et Bentley,1983）,該化石還見於Scott山Ajax灰岩（Daily,1972）。Ajax灰岩產雙殼類Pojetaia runne- gari Jell,該化石在河南辛集組已發現,故與其共生的Hsuaspis帶可與Yorkella帶對比。在南澳大利亞,Wirrealpa灰岩產三葉蟲Redlichia versabunda Opik,R.aff.nobilis Walcott,R.guizhouensis Lu etZhang（Brock et Cooper,1993）,可同河南龍王廟階的Redlichia chinensis帶對比。澳大利亞新南威爾士州Mootwinge地區中寒武統底部Ordian階Coonigan組的「初見灰岩」（Runnegar et Jell,1976）產有三葉蟲Redlichia chinensis（Opik,1970）,這是河南龍王廟階的帶化石。河南中寒武統三葉蟲Solen-oparia,Crepicephalina,Lisania也見於澳大利亞（Opik,1957）,兩地還有一些地方性屬種。晚寒武世,兩地的三葉蟲動物群比較類似,大部分屬是共同的。澳大利亞產三葉蟲化石Blackwelderia,Bergeronites,Irvingella,Ptychaspis,Tsinania,Prosaukia,Quadraticephalus,Haniwa,Pagodia,Micto-saukia（Opik,1957；Shergold,1975）,都是河南上寒武統的化石（Pei,1989）。可以看出,河南華北型寒武系與澳大利亞寒武系的動物群在早、晚寒武世關系密切,中寒武世地方性屬種較多。可以推測,在寒武紀,華北海與澳大利亞海是靠近而且是相連的。

河南華北型寒武系與西伯利亞地台寒武系動物群的關系比較特殊。西伯利亞早寒武世小殼化石與揚子地台區相比,缺少雲南梅樹村階最底部的小殼化石組合（羅惠麟等,1984）,但有比河南辛集組要低的層位和小殼化石,說明海侵比河南早,西伯利亞海在早寒武世曾與揚子海相通,與華北海相距較遠。辛集組的三葉蟲Bergeroniellus,單板類 Yochelcionella見於西伯利亞Botomian 階（Миссаржевский,1981）。硃砂洞組的三葉蟲Redlichia noetlingi在西伯利亞外貝加爾地區也有發現。饅頭組的Redlichia又是西伯利亞Lenian階的常見化石。可見,河南下寒武統可與西伯利亞Tommotian階上部到Lenian階對比。河南寒武系與西伯利亞的中寒武統三葉蟲有一些共同分子。西伯利亞西部和中部產三葉蟲Kootenia,Bailiella,Amphoton,這些化石也見於河南中寒武統。西伯利亞東北部的上寒武統產Blackwelderia,Bergeronites,這些化石也見於河南崮山階,河南長山階的Irvingella也見於西伯利亞,鳳山階的Haniwa,Tsinania見於西伯利亞。因此,兩地的上寒武統有許多相似性。可以看出,華北海與西伯利亞海在寒武紀時先遠而後近。

河南華北型寒武紀動物群與美國的（Lochman-Balk et al.,1958）也有一些相似。美國的下寒武統含有與雲南梅樹村階上部相當的遺跡化石,比河南辛集組要低。美國下寒武統的三葉蟲與河南的差別較大,共同分子罕見。北美的中寒武統產三葉蟲Kochaspis,河南饅頭組的Hsuchuangia hsuchuangen-sis曾歸入Kochaspis,二者有共同之處。河南中寒武統的Kootenia,Pagetia,Crepicephalina在北美多處發現。北美上寒武統產三葉蟲Irvingella,Ptychaspis,Prosaukia,Saukia（Palmer,1977,1979）,化石組合面貌與河南類似。因而可以推測,華北海與北美海在寒武紀是相通的,彼此都處於低緯度的遠洋海域。