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湖北“王家湾北剖面”——奥陶系上奥陶统“金钉子”
上传时间：2024-03-08 08:45 来源：百度
简介:
湖北省宜昌市夷陵区的王家湾北剖面是确立（国际地层委员会推行的）奥陶系上奥陶统赫南特阶底界的界线层型剖面，赫南特阶底界的GSSP点位以笔石Normalograptusextraordinarius的首现为标志。
湖北省宜昌市夷陵区的王家湾北剖面是确立（国际地层委员会推行的）奥陶系上奥陶统赫南特阶底界的界线层型剖面。赫南特阶底界的GSSP点位以笔石Normalograptus extraordinarius的首现为标志。碳同位素在此层位显示的正漂移以及笔石N.ojsuensis的首现可作为第二标志。赫南特期前后发生适于Diceratograptus mirus亚带的奥陶纪末全球性生物大灭绝事件。王家湾北剖面出露完整，出露的是一套含有丰富笔石及腕足动物群化石的海相细碎屑岩地层。沉积和生物序列连续，笔石和壳相动物化石丰富并保存良好。
一、位置及区域地质概况
王家湾北剖面位于湖北省宜昌市以北42km的夷陵区分乡镇王家湾村，地层自然及因开凿公路出露完好，露头沿着公路一侧延展了约150m，平均海拔约180米（谷歌地球数据），剖面旁公路可直通宜昌市区，交通十分便利，易于到达。
王家湾北剖面是赫南特阶的界线层型剖面，是一套海相细碎屑岩组成的地层，在区域构造上位于黄陵背斜的东翼，在奥陶纪时处于扬子碳酸盐台地的中北部，该区的奥陶纪地层伴随下伏寒武系和上覆志留系围绕黄陵穹窿核部广泛分布。奥陶系—志留系地层从宜昌的黄花场、分乡，经王家湾向北至邻县均发育和出露良好，含有完整的奥陶系-志留系过渡地层笔石带及典型分异度较高的赫南特贝腕足动物群化石，代表了在上扬子开阔陆表海域中较深水的、远岸的连续沉积序列。剖面所在地区交通位置及构造地质图如下。
二、研究历史简述
湖北宜昌王家湾一带的奥陶系地质剖面有着深厚的研究基础，中科院南古所的王钰、穆恩之等前辈科学家在二十世纪五十年代就开始了对该地区地层剖面的研究，穆恩之等20世纪70和80年代曾多次到王家湾剖面考察研究，中国地质调查局武汉（原宜昌）地质矿产研究所也在该地区做了很多工作。
在宜昌地区的许多能够对应上奥陶统赫南特阶时期的剖面中，王家湾北剖面出露完整,沉积和生物序列连续,笔石和壳相动物化石丰富并保存良好，是最具有广泛对比的潜力。自20世纪末以来，以中科院南古所的陈旭院士和戎嘉余院士等领衔的科研团队在该剖面开展了大量系统的工作，并在1999年第8届国际奥陶系大会提出了建立上奥陶统最上部赫南特亚阶的建议，2003年国际地层委员会奥陶系分会通过奥陶系三分方案，并以赫南特阶为奥陶系上奥陶统最顶部的阶，并认为超常正常笔石（Normalograptusextraordinarius）带的底界有具有分辨该阶底界的潜力；
2004年，国际奥陶系分会在评估赫南特阶的GSSP过程中,王家湾北剖面成为唯一的候选剖面；同年10月，由中国提交的建立赫南特阶“金钉子”的提案获得国际地层委员会奥陶系分会的表决通过；2006年2月被国际地层委员会通过,同年5月被国际地科联正式批准。经补充完善后,方案于2006年2月被国际地层委员会表决通过,同年5月国际地科联(IUGS) 通过并批准了这一界线层型,认定了“中国湖北省宜昌市王家湾北剖面为全球上奥陶统赫南特阶底界界线层型剖面和点位”，即赫南特阶“金钉子”，为赫南特阶的底界及全球相关地层间的精确对比提供必要的时间框架，王家湾北剖面正式成为了中国境内第6个确立的“金钉子”。
三、层型剖面
1.岩石及地层范围
奥陶系—志留系地层从宜昌的黄花场、分乡，经王家湾向北至邻县均发育和出露良好。在王家湾一带该段地层自下而上包括五峰组、观音桥层和龙马溪组。在王家湾南剖面东南80米处为王家湾小河边剖面，该处奥陶系—志留系界线附件地层受风化作用影响很小，是进行化学地层学研究的理想剖面。王家湾北剖面和王家湾南剖面的地层风化作用较剧，黑色页岩呈深棕色，与黑色炭质薄膜的笔石标本形成强烈反差。因此，更利于镜下观察。王家湾的五峰组和龙马溪组以海相泥质沉积的黑色页岩、硅质页岩和硅质层为主，而观音桥层则主要为泥质灰岩。笔石N.extraordinarius带和其下地层之间连续沉积，没有沉积间断。
2.GSSP层型界面
赫南特阶的“金钉子”的层型界面，即赫南特阶与其下伏地层凯迪阶的界面，是以全球性分布的超常正常笔石（Normalograptusextraordinarius）的首现点为准，碳同位素在此层位显示的正漂移以及笔石N. ojsuensis的首现可以作为第二标志。N.extraordinarius的首现点距王家湾北剖面的观音桥层底下之0.39米处，为0.05米厚的一层深棕色硅质页岩。
3.层型剖面
经过生物地层、岩石地层、沉积岩石和化学地层等研究表明，王家湾北剖面从赫南特阶向上穿越奥陶系—志留系界线的地层都是连续沉积的，并且生物带完整，尽管这段地层是一个凝缩序列，但是穿越这段地层的笔石序列却特别发育，体现出穿越赫南特阶的最完整笔石序列，由于灭绝事件导致的笔石动物群演替过程在该剖面要缓慢得多。在该剖面的五峰组N.extraordinarius带与其下地层之间连续沉积，没有沉积间断。
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