摘要：近期在桂西四城嶺地區(qū)寒武系中新發(fā)現(xiàn)三葉蟲(chóng)Chuangiasp.，Skirakiellaatilimbata及Rhaptagnostussp.等；首次發(fā)現(xiàn)腕足類(lèi)Lingullacf.sanfangensis等及遺跡化石Chondritessp.等一批生物化石，填補(bǔ)了桂西碎屑巖型寒武系下部地層的化石空白，并將該區(qū)寒武系首次劃分為芙蓉統(tǒng)第九階、第十階。江南型晚寒武世半游泳、漂游、深水混合型斜坡至次深海生物群落的發(fā)現(xiàn)，指示該區(qū)為次深海盆地相環(huán)境，應(yīng)為江南盆地的組成部分。這一發(fā)現(xiàn)極大地提高了該區(qū)寒武紀(jì)地層的研究程度，在地層的劃分對(duì)比、古生物學(xué)、古地理及區(qū)域大地構(gòu)造研究等方面都具有重要意義。
　　
　　關(guān)鍵詞：寒武系；生物化石；生物群；芙蓉統(tǒng)；江南盆地；四城嶺
　　
　　
　　桂西地區(qū)的寒武系研究程度一直較低，對(duì)其認(rèn)識(shí)主要源于上世紀(jì)六十年代開(kāi)展的1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查［1、2］。2001年起至今，筆者在四城嶺、燈草嶺、紅泥坡等地開(kāi)展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，在四城嶺地區(qū)寒武系中新現(xiàn)了Chuagia等一批三葉蟲(chóng)、小殼類(lèi)及遺跡化石，為該區(qū)寒武紀(jì)地層的劃分對(duì)比、古生物學(xué)、巖相古地理及區(qū)域大地構(gòu)造屬性的研究提供了新資料。
　　1區(qū)域地質(zhì)
　　四城嶺地區(qū)位于廣西西部，大地構(gòu)造位處右江褶斷帶靖西隆起至西大明山隆起與下雷—靈馬坳陷帶［3］，該區(qū)寒武紀(jì)地層零星出露，包含于晚古生代—三疊紀(jì)地層中（圖1）。
　　早古生代四城嶺、靖西地區(qū)位于揚(yáng)子地塊與南華活動(dòng)帶過(guò)渡區(qū)［4、5］，晚寒武世形成了一套以碎屑巖為主體的盆地相沉積。晚古生代—三疊紀(jì)位于右江裂陷盆地內(nèi)。廣西運(yùn)動(dòng)以后，晚古生代由相對(duì)穩(wěn)定的濱岸、濱海的陸源碎屑相，發(fā)展為碳酸鹽巖臺(tái)地，進(jìn)而地臺(tái)拉張裂解、沉積相分異，形成盆、臺(tái)交錯(cuò)的古地理格局。中三疊世后陸源碎屑充填，填平補(bǔ)齊、盆地萎縮、消亡［6、7］。印支—燕山期經(jīng)過(guò)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加改造，形成了以北東向構(gòu)造變形為主體的構(gòu)造景觀［8］。
　　該區(qū)出露的加里東構(gòu)造層是大地構(gòu)造區(qū)塊邊界劃分、認(rèn)識(shí)古生代大陸和大洋盆地演化歷史的關(guān)鍵地區(qū)之一，因而長(zhǎng)期以來(lái)倍被受關(guān)注。
　　2巖石地層
　　四城嶺地區(qū)寒武紀(jì)沉積以碎屑巖為主，夾少許薄層灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，為兼具濁流、深水牽引流、深水原地特征的盆地相沉積，局部出現(xiàn)少許斜坡相沉積，沉積厚度大于3316m。根據(jù)其巖石組合、沉積相及古生物特征，筆者將之與桂北寒武紀(jì)地層系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，將之厘定為邊溪組，并按巖石組合及變化特征進(jìn)一步劃分為五個(gè)段。
　　第一段為薄、紋層狀泥質(zhì)巖段，夾少量厚層狀細(xì)砂巖，厚度大于385m。第二段為厚層塊狀中、細(xì)粒砂巖段，夾薄、紋層狀泥巖、粉砂巖，厚約469m。第三段厚層塊狀細(xì)砂巖→薄紋層狀泥質(zhì)巖段，上部夾少量泥質(zhì)灰?guī)r、含泥微晶灰?guī)r，厚852～1168m。第四段為中至厚層塊狀巖屑石英砂巖段，夾少量薄、中層泥巖、粉砂巖，厚335～464m。第五段薄紋層狀泥巖段，夾薄層、條帶狀粉砂巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、微晶灰?guī)r，厚度大于830m。
　　3化石資料
　　上世紀(jì)六十年代開(kāi)展的1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查［1、2］，曾在四城嶺地區(qū)采獲三葉蟲(chóng)Geragnostusspinosus，Charchaqiasp.，Lotagnostussp.，Hedinaspissp.，Onchonotinasp.，并據(jù)此在該區(qū)劃分出中上寒武統(tǒng)。此后，該區(qū)寒武系調(diào)查研究一直沒(méi)有再取得明顯的進(jìn)展。后來(lái)涉及該區(qū)寒武系的各項(xiàng)工作，這些化石都是論述與研究的主要依據(jù)。
　　2001年來(lái)，筆者先后參加了中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“1∶5萬(wàn)上映幅、下雷幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”及一些礦產(chǎn)勘查工作，重新對(duì)四城嶺地區(qū)的寒武系進(jìn)行了調(diào)查，新發(fā)現(xiàn)了一些古生物化石產(chǎn)出點(diǎn)。經(jīng)宜昌地質(zhì)研究所周志文、中國(guó)科學(xué)院南京古生物研究所袁金良鑒定，首次在該區(qū)寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了Chuagia、Lingulla、Chondrites等一批三葉蟲(chóng)、小殼類(lèi)及遺跡化石。
　　其中，在該區(qū)寒武系最低層位在邊溪組第一段首次發(fā)現(xiàn)多節(jié)類(lèi)三葉蟲(chóng)Chuangiasp.，Skirakiellalatilimbata及球接子類(lèi)Rhaptagnostussp.；腕足類(lèi)Lingullacf.yingtzuehsis，L.cf.sanfangensis，L.sp.，Obolussp.（似O.luanhsiensisGrabniv），Eoorthissp.；原始海綿Protospongiasp.；遺跡化石Chondritessp.，？Planolites。第二段也發(fā)現(xiàn)了腕足類(lèi)Lingullasp.，Eoorthiscf.edwardsi，遺跡化石Chondritessp.。第三段下部則首次采獲三葉蟲(chóng)？Prosaukiasp.，Agnostidae；腕足類(lèi)Lingullasp.等。第三段上部及第五段除上述1∶20萬(wàn)區(qū)調(diào)所述及的化石外，新采獲三葉蟲(chóng)Agnodtidae，?Sanduspissp.。
　　上述古生物化石的發(fā)現(xiàn)，豐富了桂西寒武紀(jì)地層古生物門(mén)類(lèi)與屬種的內(nèi)容。但是，四城嶺地區(qū)寒武系中產(chǎn)出化石的層并不多。所產(chǎn)化石主要散見(jiàn)于少許薄紋層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾層中，而且三葉蟲(chóng)化石大多破碎、保存不佳，顯示了經(jīng)過(guò)搬運(yùn)沉積、異地保存的特征。
　　4地質(zhì)意義
　　古生物、生物相與分區(qū)是寒武紀(jì)地層研究的重要內(nèi)容，也是重要手段。桂西四城嶺地區(qū)是我國(guó)寒武紀(jì)地層貧化石區(qū)，由于古生物資料貧乏，以往的研究對(duì)其大多都是推釋的，依據(jù)并不充分。因此，上述古生物化石的發(fā)現(xiàn)，雖然也還欠豐富，卻極大地提高了該區(qū)地層的研究程度，具有重要意義。
　　關(guān)于四城嶺地區(qū)的寒武系，前人只是以點(diǎn)代面、以點(diǎn)代“線”，概略地確定為上寒武統(tǒng)。目前，我們?cè)谠搮^(qū)寒武系采獲的化石，產(chǎn)出層位從邊溪組第一段一直延至第五段，依據(jù)充分。
　　邊溪組第一段至第三段下部采獲的三葉蟲(chóng)Chuangia–Rhaptagnostus組合，地理分布廣泛，具有較廣的對(duì)比性。Chuangia在云南是東南地層區(qū)和保山地層區(qū)長(zhǎng)山階最底部一個(gè)帶化石，在貴州東部出現(xiàn)于長(zhǎng)山期比條組下部，在華北見(jiàn)于長(zhǎng)山階底部；Skirakiellalatilimbata主要見(jiàn)于云南保山地區(qū)的柳水組，也是長(zhǎng)山階的分子。在云南東南地層區(qū)Prosaukia帶是鳳山階的最下部一個(gè)三葉蟲(chóng)生物化石帶，在皖南、蘇南、浙東北P(pán)rosaukia–Saukiella帶則產(chǎn)于唐村組下部。
　　據(jù)此，可見(jiàn)四城嶺地區(qū)的寒武紀(jì)地層按傳統(tǒng)劃分可分出長(zhǎng)山階和鳳山階，大致相當(dāng)于目前國(guó)際地層表（2008）劃分之芙蓉統(tǒng)第九階、第十階。若以？Prosaukia的出現(xiàn)作為鳳山階的底界，這兩個(gè)階的界線則應(yīng)在邊溪組第三段下部通過(guò)。
　　上述首次發(fā)現(xiàn)于邊溪組第一段至第三段下部的三葉蟲(chóng)、小殼類(lèi)、原始海綿和遺跡化石，填補(bǔ)了該區(qū)寒武系下部化石的空白。芙蓉統(tǒng)第九階、第十階（相當(dāng)于傳統(tǒng)劃分的上寒武統(tǒng)長(zhǎng)山階至鳳山階）的劃分，是桂西碎屑巖型寒武紀(jì)地層研究研究的重要進(jìn)展，具有重要的意義。
　　邊溪組第一段至第三段下部的生物化石的發(fā)現(xiàn)，結(jié)合構(gòu)造調(diào)查成果，我們得出第三段以下、前人認(rèn)為是褶皺重復(fù)的大段地層，為單斜構(gòu)造，是下伏的第九階（即傳統(tǒng)劃分的長(zhǎng)山階）地層的認(rèn)識(shí)，使該區(qū)上寒武統(tǒng)的厚度翻了近一倍——＞3300m。據(jù)此，筆者認(rèn)為有關(guān)該區(qū)晚寒武世為非補(bǔ)償盆地性質(zhì)［9、10］的認(rèn)識(shí)還值得磋商，此進(jìn)展為該區(qū)晚寒武世盆地研究提供了重要資料。
　　目前，四城嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的三葉蟲(chóng)即有漂游型球接子類(lèi)Rhaptagnostus，Lotognostus，又有深水類(lèi)型多節(jié)類(lèi)三葉蟲(chóng)Charchaqia和Hedinaspis，也有少量半游泳的Chuangia，為一晚寒武世混合動(dòng)物群，與江南帶生物群［4、5、11］相似。陳旭、阮亦萍等［12］將Rhaptagnostus和混生Chuangia相總結(jié)為“江南生物區(qū)中、晚寒武世Amphoton—Palaeadotes亞區(qū)”，將Charchaqia和Hedinaspis歸于華南生物區(qū)“中、晚寒武世Pianaspis—Hedinaspis亞區(qū)”，這兩個(gè)生物亞區(qū)多產(chǎn)于斜坡及盆地邊緣部位。
　　Amphoton—Palaeadotes這一生物亞區(qū)以往只發(fā)現(xiàn)于揚(yáng)子地臺(tái)南側(cè)上斜坡地帶，此次發(fā)現(xiàn)是在盆地或盆地邊緣（斜坡）區(qū)，擴(kuò)展了其分布范圍。根據(jù)三葉蟲(chóng)化石大多破碎的保存狀態(tài)，筆者認(rèn)為四城嶺地區(qū)的三葉蟲(chóng)Amphoton—Palaeadotes組合分子，可能是從就近的上斜坡搬運(yùn)而來(lái)的。
　　除上述三葉蟲(chóng)外，該區(qū)新發(fā)現(xiàn)的腕足類(lèi)為小型薄殼的無(wú)鉸綱腕足類(lèi)——Lingulla群落，主要產(chǎn)于邊溪組第一段至第三段的泥巖中。同時(shí)，產(chǎn)出深海—半深海環(huán)境的遺跡化石Chondrites—Planolites組合，據(jù)研究這一生物遺跡群落多產(chǎn)于斜坡中下部及盆地邊緣部位［13］。
　　遺跡化石Chondritessp.，Planolites具有重要的指相意義。Chondrites是一種復(fù)雜分支的潛穴系統(tǒng)，生物居住在潛穴中從固定的垂直向下到一定程度之后，沿富含有機(jī)質(zhì)的層面向四面八方伸出有規(guī)律的分枝潛穴，其形成于缺氧、水動(dòng)力弱、滯流的沉積環(huán)境［13］。Planolites則記錄了沉積前生物從懸浮物中攝食的活動(dòng)。Seilacher（1967）總結(jié)大量的遺跡化石組合后，按照水的深度變化劃分了六個(gè)遺跡化石相，后來(lái)經(jīng)Chamberlain（1971）補(bǔ)充，在陸棚向次深海的過(guò)渡地區(qū)和古盆地的斜坡部分的Zoophycus相與深海槽區(qū)的Nerites相之間，增加了Chondrites相。即Chondrites相位于古盆地的斜坡之下，深海區(qū)之上的次深海區(qū)（圖2）。Zoophycus相海水含氧量稍低、有濁流沉積發(fā)生，而Nerites相多數(shù)是在深海槽區(qū)發(fā)現(xiàn)，具有遠(yuǎn)洋和濁流沉積物。四城嶺地區(qū)邊溪組的Chondritessp.，Planolites產(chǎn)于濁流、深水牽引流間歇期沉積的泥巖之中，與上述遺跡化石相之Chondrites相和Nercites相特征完全相符。
　　綜上所述，桂西四城嶺地區(qū)的寒武系的形成時(shí)代為芙蓉世第九期、第十期（相當(dāng)于傳統(tǒng)的晚寒武世長(zhǎng)山期至鳳山期），其以深水型生物相為特征，為一晚寒武世異地沉積與原地遺跡化石共生組合，為一斜坡至次深海區(qū)的生物群落。這與該區(qū)邊溪組表現(xiàn)的巖相特征顯示的半深水至深水補(bǔ)償盆地、盆地邊緣斜坡的沉積環(huán)境相吻合。因此，筆者認(rèn)為該區(qū)是江南盆地的組成部分。馮增昭先生（2002）在《中國(guó)寒武紀(jì)巖相古地理》研究中[9、10]將揚(yáng)子臺(tái)地的東南所劃分的江南盆地延入桂西區(qū)，從四城嶺地區(qū)上寒武統(tǒng)新發(fā)現(xiàn)的生物化石來(lái)看是合適的。
　　5結(jié)論
　　桂西寒武系出露零星、風(fēng)化強(qiáng)烈，長(zhǎng)期以來(lái)影響了其研究程度的提高。近期在該區(qū)開(kāi)展的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作，取得了一些新的成果和認(rèn)識(shí)。其中，在四城嶺地區(qū)新發(fā)現(xiàn)多節(jié)類(lèi)Chuangiasp.，Skirakiellalatilimbata及球接子類(lèi)Rhaptagnostussp.等三葉蟲(chóng)；Lingullacf.sanfangensis等小型薄殼無(wú)鉸綱腕足類(lèi)，及深水型的遺跡化石Chondritessp.等一批重要化石，地質(zhì)意義重大。
　　1．這些新發(fā)現(xiàn)的古生物化石填補(bǔ)了桂西寒武紀(jì)碎屑巖區(qū)下部地層的化石空白，為該區(qū)寒武紀(jì)地層時(shí)代的確認(rèn)、正確的地層柱的豎立提供了確切依據(jù)，首次將該地區(qū)的寒武系劃分為芙蓉統(tǒng)第九階、第十階（即原長(zhǎng)山階和鳳山階）。
　　2．桂西四城嶺地區(qū)晚寒武世與小型薄殼無(wú)鉸綱腕足類(lèi)共生的半游泳、漂游、深水多節(jié)類(lèi)的三葉蟲(chóng)，為混合生物群，與深水型的遺跡化石共生，既有江南生物群的特征，又具有一些自身的特色，為過(guò)渡型的生物組合，生物群歸屬江南區(qū)，古地理應(yīng)處于揚(yáng)子地臺(tái)南側(cè)斜坡帶南東，為江南盆地的組成部分。
　　3．桂西四城嶺地區(qū)的上寒武統(tǒng)為斜坡至次深海區(qū)的深水型生物群落，尤其是小型薄殼無(wú)鉸綱腕足類(lèi)共生的次深海遺跡化石Chondrites—Planolites組合的發(fā)現(xiàn)，具有重要的指相意義，從古生物學(xué)方面解釋判斷該區(qū)晚寒武世為次深海盆地相環(huán)境，屬沉積盆地沉積體系，為將其劃分歸入江南盆地提供了可靠依據(jù)。
　　4．新發(fā)現(xiàn)的化石資料，確定桂西四城嶺地區(qū)的晚寒武世沉積厚度巨大，關(guān)于晚寒武世江南盆地為非補(bǔ)償沉積盆的認(rèn)識(shí)值得進(jìn)一步商榷。
　　總的來(lái)說(shuō)，桂西四城嶺地區(qū)上寒武統(tǒng)生物化石的新發(fā)現(xiàn)，極大地提高了該區(qū)地層的研究程度，為區(qū)域寒武紀(jì)地層的劃分與對(duì)比、古生物學(xué)、巖相古地理的研究提供了新的資料，也必將促進(jìn)該區(qū)大地構(gòu)造認(rèn)識(shí)的提高，具有重要的地質(zhì)意義。
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