山东省曲阜牛郎山地区寒武系—奥陶系界线及地层划分

张 龙 ，刘 倩

山东省第四地质矿产勘查院 a. 区域地质处，b. 矿产勘查处，山东 潍坊 261021

0 引言

地质剖面位于曲阜东南，距离曲阜约16 km。分布于曲阜石汪村、土门村一带，该地区属于低山丘陵地区，海拔高程在180～270 m之间。其地层分区属华北地层大区，晋冀豫鲁地层区，鲁西地层分区，尼山小区。区域地质概况见图1。

图1 研究区地质简图Fig. 1 Geological sketch map of the study area

近年来，一些科研机构、院校的科研人员，对该地区寒武纪—奥陶纪的岩石地层、生物地层、年代地层等进行了研究，大大提高了该时期地层的研究程度。以往的研究工作主要侧重于岩石地层、三叶虫生物地层的研究。论文运用新方法、新观点，根据牙形石“Cordylodus lindstromi”的首现[1-2]，确定了寒武系—奥陶系的界线，为该地区地质工作提供了依据。

1 牛郎山地区晚寒武世—早奥陶世地层划分

对曲阜辛庄—土门一带寒武纪—奥陶纪地层进行了大比例尺实测剖面，划分出炒米店组一段、二段，三山子组c段、b段、a段[3-5]；并沿剖面系统采集了牙形石化石。现将该剖面由低到到描述如下：

2 牙形石样品采集

此次研究工作取到的牙形石样品主要取于灰岩、白云岩化灰岩及少量白云岩地区。灰岩地区牙形石丰富，在剖面上进行了系统的采样工作，采样过程中特别注意灰岩的顶底界面的样品采集，对剖面的薄层灰岩、薄层生物碎屑灰岩进行了重点采样工作。地层顶部出露白云岩，此次工作加强了对白云岩地区的牙形石取样工作，以便确定地质时代。总体取样原则视各地层的厚度和岩石的产出状况而定。剖面上共取牙形石样品53件，经过南京伊洛岗地质科技有限公司对样品进行处理和鉴定，共获得44件牙形石标本。

3 生物地层的划分和对比

论文在曲阜辛庄—土门一带以牙形石为手段，进行了生物地层的研究。在炒米店组和三山子组内部潜在的寒武系—奥陶系界线附近建立了牙形石带，为研究区地层研究提供了可靠的化石证据。本文识别出两个牙形石带。

3.1 Proconodntus带

该带位于炒米店组一段及二段底部层位，对应剖面1～25层位，岩性为浅灰色中层泥质条带灰岩、中层竹叶状砾屑灰岩、中层鲕粒灰岩等。该带化石有Proconodontus.transitans、P.muelleri、Pserratus、Hertzina americana、Teridontus nakamurai、Hispidodontus sp.、Gen.et sp.indet。大致与与三叶虫Tsinania-Tsinania带相一致。

本次工作在该带采集了牙形石Teridontus nakamurai、Proconodontus tricarinatus、Furnishina furnishi、Proconodontus serratus Muller、Semiacontiodus nogamii Miller、Eoconodontus notchpeakensis、Proconodontus muelleri Miller、Proconodontus posterocostatus、Prosagittodontus dahlmani、Prooneotodus rotundatus、Prosagittodontus dahlmani。

3.2 Cordylodus lindstromi带

该带位于41层位，为三山子组c段顶部。以Cordylodus lindstromi首现为其底界，本带以具有锯齿的牙形石Cordylodus lindstromi的繁荣为特征，从下面延伸上来的有Prooneotodus gallatini、Teridontus nakamurai.除带化石外，还有Teridontus gracilis、T.reclinatus、Drepanodus tenuie。

杜圣贤等在山东省张夏—崮山地区华北寒武系标准剖面上研究了早古生代牙形石并建立了6个寒武纪牙形石带[6]。其中的4带可以同本文的Proconodntus带对比，6带可以与Cordylodus lindstromi带对比。位于6带和4带之间的5带，未能鉴定出牙形石标本。

4 寒武系—奥陶系界线确定

该地区在以往的地质工作中，寒武系与奥陶系界线是以三叶虫和角石类化石来确定的[7-9]。但是，在寒武系上部与奥体系下部层位，也即炒米店组顶部与三山子组层位，有相当一段层位从未采集到大化石[10-11]。以往将寒武系与奥陶系的界线置于三山子组c段与b段之间，以薄层竹叶状砾屑白云岩的出现作为奥陶系的开始[7]。如此以来，这个年代地层界线实际上就是以岩石地层界线为依据的，缺乏生物地层依据，与年代地层的概念不符合。

根据最新牙形石生物地层研究成果，以往认为的寒武系与奥陶系的界线所处的岩石地层的层位，在不同地区有所不同。在原定界线上下进行了系统的牙形石取样工作，经南京伊洛岗地质科技有限公司分析鉴定，获得了丰富的牙形石个体标本。其中在41层位中部取得的样品中见有Cordylodus lindstromi，该点位于三山子组b段低界之下10 m处位置。因此，根据《中国区域年代地层（地质年代）表说明书》，确定奥陶系最下部以牙形石Cordylodus lindstromi的首出现为标志，该剖面寒武系与奥陶系的界线应该位于41层底部，Cordylodus lindstromi的首现点位于三山子组c段顶界之下10 m处。因此，该地区将三山子组c段作为跨寒武—奥陶纪的岩石地层处理。

5 结论

（1）曲阜牛郎山地区晚寒武世—早奥陶世地层发育齐全，划分出了炒米店组和三山子组，根据炒米店组顶部岩石具白云岩化现象，将其底部划分为一段，顶部划分为二段；根据岩石组合，将三山子组划分为c段、b段、a段。

（2）根据牙形石种属，在三山子组和炒米店组内部建立了两个牙形石带，分别为Proconodntus带和Cordylodus lindstromi带，可与华北寒武系标准剖面牙形石带对比。

（3）根据奥陶系最下部以牙形石Cordylodus lindstromi的首出现为标志，确定该地区寒武系—奥陶系的界线位于三山子组c段顶部。

致谢：地层界线研究过程中，卢辉楠研究员承担了牙形石化石的鉴定，在此表示衷心感谢。