2.中国对宣河的研究

1925年,中国地质学家谢家荣、赵亚曾提出“1924年葛利普建立朝天灰岩可能是同期的不同岩相”。新中国成立之年,1949年中国地质学家、古生物学家尹赞勋认为“川陕宁强广元地区地层变动强烈,葛利普采用的李希霍芬的剖面应当重新研究”。尹赞勋于1923年留学法国,在里昂大学地质系学习八年获理学博士学位,1931年回国后任中法大学和北京大学讲师,后担任中央地质调查所副所长、代所长,1955年当选为中国科学院院士。

时隔38年后,中国对川陕宁强至广元地区志留纪地质进行了一次大规模的研究。1987年至1989年期间,中国著名古生物与地层学家、中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈旭〔国际奥陶系分会主席、中科院院士〕和戎嘉余、伍鸿基、邓占球、王成源、徐均涛、丘金玉、耿良玉、陈挺恩、胡兆珣、王尚启、李军等12位科学家在宣河〔神宣驿〕发现一套包含比原宁强组层位更高的地层,自下而上有5套灰岩,并有大型的生物岩礁和生物层多层,灰岩之间有多层海相红层。这一套志留纪兰多维列统最高的海相地层沉积厚变大,时限不长,虽与其下的杨坡湾连续过渡,仍可区别为两个岩性段,建议以此剖面为标准,建立志留纪“神宣驿段”作为宁强组的上部。

神宣驿段〔宣河〕的5套灰岩都是大型的透镜层,以第1套灰岩分布最为稳定,其它几套灰岩分布不广,自宣河向东追索,不到中子铺便已尖灭。神宣驿段下部的大型生物岩礁分布较广,自宣河花石砣至中子铺石呾子、宁强玉石滩、景家沟、大竹坝均断续出露。因此,神宣驿段实际上是沿甪了1974年中国古生物学家俞昌民等提出的宁强组含意,只是充实了生物岩礁以上5套碳酸盐岩夹海相红层等地层。在扬子地台大多数地段相当志留纪兰多维列世最末期的沉积,只是以迴星哨组为代表的海相红层。为此,把志留纪兰多维列世最末期的碳酸盐岩及海相红层等地层命名为“神宣驿段”是必要的。

1987年至1989年期间,中国地质和古生物科学家在神宣驿段〔宣河〕底部发现了一类志留纪单栅笔石和带有一个低分异度的笔石动物群。神宣驿段〔宣河〕留纪单栅笔石与苏格兰的单栅笔石比较,笔石体外形和宽度相近。但是神宣驿的单栅笔石始端和胞管的特征有差别,属于新亚种,在紫阳芭蕉口剖面上,而神宣驿段的笔石动物群则为扬子区的土著种,这一重大发现让科学家们喜出望外。神宣驿段笔石动物的出现,指示了志留纪扬子地台兰多维列统最高的笔石带的存在,时代属早志留世紫阳期中期,约4.43亿年。

中国地质和古生物科学家们认为神宣驿段〔宣河〕自下而上有四个笔石带。虽然笔石数量极少,但是一般这四个笔石带是全球通用的国际标准。神宣驿段四个笔石带虽然是不同时期的笔石带,但是标准很难界定,科学家们认为神宣驿段笔石可以作为对比的一个间接依据。恰好印证了志留纪这个时期扬子地台经历着一次海平面下跌,沉积了海相红层浅水沉积,笔石稀少现象。

神宣驿段〔宣河〕笔石带的发现当然不能代表志留纪神宣驿段的定论,还要找到志留纪同期古生物化石群才行。功夫不负有心人,中国科学家们在神宣驿段〔宣河〕的第二至第五套灰岩中发现了志留纪牙形刺,但是在第一套灰岩中未处理出牙形刺。志留纪牙形刺的发现让中国科学家们震惊,因为牙形刺是一类已经灭绝的牙形动物的骨骼,存在于寒武纪到三叠纪,由海洋沉积物形成的地层即海相地层中。牙形刺形体很小,一般只有1毫米左右,最大也不过7毫米,形态多变,如角锥梳状、耙状、台状,颜色各异,广泛分布于海相地层中,是一类重要的微体古生物。奥陶系有公认的牙形刺地层带10个,志留系12个,泥盆系30个,石炭系12个,二叠系8个,三叠系22个。

最初,牙形刺化石是在19世纪中叶发现于俄罗斯,大约100年之后,牙形刺在美国和德国都被确认为,在岩层的年代划分及相关岩层之对比、确定等方面非常有价值。随着地质年代的推移它们在形状上有很多细部会发生变化,所以每一组连续不断的地层,都可由不同的牙形刺组合体或牙形刺区系来区别其各层的特点。牙形刺不仅在生物地层中是主导化石,而且在石油地质研究中具有重要的指向价值。牙形刺的颜色是有机变质的重要标志,依据牙形刺的颜色可以判断石油有机成熟度,圈定油气远景区。1985年中国科学家丁梅华对神宣驿段的牙形刺做了专门的研究,把神宣驿段的牙形刺命名为“奥泽克刺目”亚组合。

1987年至1989年期间,中国科学家们除了在神宣驿段发现笔石带、牙形刺带外,还发现了胞石带、腕足动物组合、三叶虫组合带、鹦鹉螺、珊瑚组合、喙壳类等其它多种化石,作为志留纪中国系神宣驿段论证的重要依据。

1987年至1989年期间,中国科学家们自上而下测量出志留纪中国系神宣驿段是川陕宁强至广元间的标准志留纪中国系剖面:神宣驿段上覆地层为中泥盆统龙洞背组,1.5米为灰色薄层灰岩,具泥质条带及瘤状构造,含牙形刺、三叶虫、腕足类;3.5米为灰色薄层泥质条带灰岩,为神宣驿段第5套灰岩之顶,含牙形刺、三叶虫、腕足类、鹦鹉螺、胞石;7.8米为薄层灰夹一层黄色页岩,为神宣驿段第3套灰岩上部,第3套灰岩向东延至方家沟内,夹生物岩礁含牙形刺、三叶虫、腕足类、胞石、鹦鹉螺、双壳类;9.4米为灰黄色页岩,顶部夹薄层及透镜状页岩含牙形刺、腕足类、胞石、珊瑚类;10.3米为灰色薄至中层灰岩,夹瘤状泥质灰岩,为神宣驿段第4套灰岩之顶,横向上变为厚层生物层;12.7米为土黄色页岩,含三叶虫、腕足类、珊瑚;15.3米为土黄色页岩,夹瘤状泥质灰岩含腕足类、珊瑚、鹦鹉螺;16.6米为掩盖;17.4米为灰色泥质条带灰岩夹薄层瘤状灰岩,为神宣驿段第5套灰岩之底,含牙形刺、腕足类、珊瑚、鹦鹉螺,珊瑚为主体;18米为土黄色页岩夹薄层泥质瘤状灰岩,含三叶虫、腕足类、珊瑚、鹦鹉螺、海绵;19.3米为土黄色页岩灰岩夹薄层瘤状灰岩及薄层灰岩透镜体,含三叶虫、腕足类、胞石、珊瑚、牙形刺。

中国科学家们继续测量到30.1米处发现灰色生物碎屑灰岩及珊瑚生物层,为神宣驿段第3套灰岩之中、下部含牙形刺、腕足类、胞石、珊瑚等古生物;30.6米为灰色薄层瘤状灰岩含腕珊瑚;32.8米为绿灰色页岩;44米为灰绿色轻微变质砂质页岩,夹紫色页岩,含胞石;52米为土黄色页岩,含笔石、三叶虫、腕足类、胞石、双壳类、牙形刺;75.3米为绿灰色夹紫色页岩,含腕足类;77.7米为紫红色页岩夹少量绿灰色页岩,含胞石;90.6米为绿灰色岩,顶部夹一薄层灰岩,含三叶虫、腕足类、珊瑚、双壳类;92.7米为灰色薄至中层瘤状泥质灰岩及疙瘩状灰岩夹珊瑚生物层,本层为神宣驿段第4套灰岩之底,含牙形刺、三叶虫、腕足类、鹦鹉螺;99.2米为土黄色夹红灰色页岩;145.4米为紫红色页夹少量土黄色页岩,含三叶虫、腕足类、胞石;182.2米为土黄色页岩,含腕足类;413.7米为灰绿色页岩夹粉砂岩薄层及灰岩薄层,含牙形刺、三叶虫、腕足类、胞石、腕足类、鹦鹉螺…神宣驿段1783.1米为志留纪兰多维列统,这是1987年至1989年期间中国与英国志留系合作研究项目阶段成果之一《川陕边境广元宁强间的志留系》,这也是科学家对广元市朝天区宣河〔神宣驿〕最权威、最科学的解释。

2.中国对宣河的研究
4亿年前的中国
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