gartner中国地质
❶ 新一代信息技术为智能野外地质调查工作模式架起了桥梁
《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（2010年）中列了七大国家战略性新兴产业体系，其中包括“新一代信息技术产业”。其主要内容是“加快建设宽带、泛在、融合、安全的信息网络基础设施，推动新一代移动通信、下一代互联网核心设备和智能终端的研发及产业化，加快推进三网融合，促进物联网、云计算的研发和示范应用。着力发展集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等核心基础产业。提升软件服务、网络增值服务等信息服务能力，加快重要基础设施智能化改造。大力发展数字虚拟等技术，促进文化创意产业发展”。
最近科技部发布《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》。该规划明确了我国导航与位置服务产业跨越式发展的方向和目标，给出了突破三大核心技术：泛在精确定位，全息导航地图，智能位置服务的具体目标。
科技部《中国云科技发展“十二五”专项规划》指出：云计算是互联网时代信息基础设施与应用服务模式的重要形态，是新一代信息技术集约化发展的必然趋势。它以资源聚合和虚拟化、应用服务和专业化、按需供给和灵便使用的服务模式，提供高效能、低成本、低功耗的计算与数据服务，支撑各类信息化的应用。给出了“突破大规模资源管理与调度、大规模数据管理与处理、运行监控与安全保障等重大关键技术，研制按需简约的云操作系统与服务管理平台、EB 级云存储系统、支持亿级并发的云服务器系统、面向云计算中心网络大容量交换机，以及与其相适应的安全管理系统，形成面向区域、重点行业的各类云服务整体技术解决方案”的具体目标。
以北斗系统为主体的中国卫星导航加上云计算技术，将是新一代信息技术和智能信息产业的核心要素与共用基础。它对高端制造业、现代服务业、综合数据业等多个产业改造升级有促进作用。对传统地质调查工作来说，智能地质调查和智慧地质调查就是现代地质调查的典型标志，而导航与位置服务、云计算和网格计算等技术为智能地质调查和智慧地质调查带来了契机。下面就云计算、网格计算和导航与位置服务等技术的当前进展综述如下。
一、导航与位置服务
（一）国内外导航卫星技术发展现状
全球导航卫星系统（GNSS（GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM））是能够提供时间、空间基准和位置相关动态信息的天基卫星导航定位系统，是当前最具发展前景和带动性的高科技领域之一，已经成为重大空间信息化基础设施。由于GNSS系统在国家政治、军事、经济、科技等领域的重要作用，世界航天大国都在发展各自的GNSS系统，如今美国GPS（Global Positioning System）、俄罗斯GLONASS（GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM）、欧盟GALILEO（“伽利略”）和中国北斗卫星导航系统（BDS,BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System）已经被联合国确认作为全球四大卫星导航系统。此外，印度和日本基于本国的发展战略，分别发展了针对亚太地区的区域卫星导航系统IRNSS（Indian Regional Navigation Satellite System）和QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）。
20世纪60年代末至70年代初，美国和前苏联分别开始研制全天候、全天时、连续实时提供精确定位服务的新一代全球卫星导航系统，至90年代中期全球卫星导航系统GPS和GLONASS均已建成并投入运行。2002年3月，欧盟启动GALILEO 计划。全球各定位系统参数见表1-1。
表1-1 全球定位系统参数及性能表
我国卫星导航事业起步于20世纪80年代，从陈芳允院士提出双星定位理论开始。作为我国自主研发的导航卫星系统，其发展战略分三步，第一步：2000年建成北斗卫星导航试验系统，中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步：北斗卫星导航（区域）系统，在2012年，建成由5颗GEO卫星、5颗IGSO卫星（2颗在轨备份）和4颗MEO卫星共14颗卫星构成的，形成覆盖亚太大部分地区的北斗卫星导航系统。第三步：2020年全面建成北斗卫星导航系统，届时将包含5颗地球同步轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和27颗中轨道卫星，形成优于GPS定位精度并具备短报文通讯的覆盖全球的导航定位系统。目前，北斗卫星导航系统已经完成第二步的建设，并开始为亚太地区用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务。
北斗卫星导航系统提供定位、导航、授时和短报文通讯服务，分为开放服务和授时服务两种方式。开放服务是指在服务区内为任何拥有终端设备的用户提供定位、导航和授时服务，定位精度10m，授时精度50ns，测速精度0.2m/s。授权服务是指需要获得授权方可使用的服务，包括更高精度的定位服务（最高可达1m）和短报文服务。
我国卫星导航与位置服务产业按产业上中下游基本可分为：上游是导航与卫星制造、芯片、OEM板卡、模块、天线等：中游是终端集成、系统集成；下游是销售、运营、服务。2012年12月，国务院新闻办公室举行新闻发布会，正式宣布北斗卫星导航系统即日正式提供区域服务。根据中国卫星导航定位协会预测，到2015年，卫星导航与位置服务产业产值将超过2250亿元，至2020年则将超过4000亿元，届时北斗产业有望占据70%至80%的市场份额。
北斗除在定位、导航功能方面不弱于GPS外，其授时功能主要应用于金融、电力以及通信等领域。北斗授时精度能达到10ns的级别，其特有通信功能有望成为无线移动通信的重要补充，对资源调度、安全监控和防灾抗灾工作具有重要意义。
（二）国内外位置服务的发展现状
位置服务（LBS,Location Based Services）又称定位服务，LBS是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动终端的位置信息（如经纬度坐标数据），提供给移动用户本人或他人以及通信系统，实现各种与位置相关的业务。实质上是一种概念较为宽泛的与空间位置有关的新型服务业务。
2004年，Reichenbacher将用户使用LBS的服务归纳为五类：定位（个人位置定位）、导航（路径导航）、查询（查询某个人或某个对象）、识别（识别某个人或对象）、事件检查（当出现特殊情况下向相关机构发送带求救或查询的个人位置信息）。
随着智能手机的普及，美国有3/4的智能手机用户正在使用实时的LBS定位服务。Pew Inter ent＆ American Life Project对此进行了一项调查研究，结果表明：美国有74%的智能手机用户使用实时的LBS定位服务，来查找附近的相关信息；另外，18%的用户会使用诸如Foursquare的地理位置社交服务的“签到”来确认自己的地理位置，并分享给朋友。
美国的智能手机用户占有率由2011年的35%增长到2012年的46%，这意味着其中使用LBS服务的整体比例也在增加。此外，使用“签到”的用户量也从2011年的12%增长到2012年的18%，智能手机在美国市场的占有率越来越高。
Pew Interent＆American Life Project成员Kathryn Zickuhr向Mashable透漏，长期的研究发现：位置与用户的互联网及手机使用情况无关，但是用户定位服务意识的增长已经成为人们使用数码科技产品的一部分。Zickuhr同时补充到，发现人们所处的位置，其重要性在于发现自我，发现与他人之间的社会联系。毫无异议，LBS信息服务及地理位置社交签到服务会更多地在年轻用户中普及。研究同时表明，尽管低收入人群会较少使用LBS信息服务，但却更可能成为地理位置社交服务的用户群体。
2001年12月，日本的KDDI推出第一个商业化位置服务。在KD DI服务推出之前，日本知名的保安公司SECOM 在2001年4月成功推出了第一个具备GPSONE技术，能实现追踪功能的设备。该设备也运行在KDDI的网络中。这一高精度安全和保卫服务能在任何情况下准确定位呼叫个人、物体或车辆的位置；NTTDoCoMo在i-mode套餐中提供了i-Area业务，但仅限于日常信息服务。基于高通MS-GPS系统开发的EZNaviWalk步行导航应用在日本市场大获成功，成为KDDI与NTTDoCoMo竞争的杀手级应用。
在韩国，KTF于2002年2月利用GPSONE技术成为韩国首家在全国范围内通过移动通信网络向用户提供商用移动定位业务的公司。在LBS业务创新方面，走在世界最前端的是韩国移动运营商。2004年7月，韩国最大的移动运营商SK 电讯率先推出全球首项保障儿童安全的网络定位服务—i.—Kids，用来确认孩子当前的位置和活动路径，一旦孩子的活动超出设置的范围，就会自动发出报警短信。
加拿大的Bell移动公司可谓LBS业务的市场领袖，率先推出了基于位置的娱乐、信息、求助等服务，2003年12月，Bell移动的M yFinder业务已占尽市场先机。Bell移动还不断推陈出新，2004年9月，Bel l移动发布全球首款基于GPS的移动游戏Swordfsih，利用移动定位技术，把地球微缩成了一个可测量的鱼塘。据调查，大约2/3的美国用户愿意每月支付费用来获得引导驾驶的方向和位置信息。在市场的驱动下，在E911方面处于领先地位的SprintPCS在2004年9月份推出了LBS商用服务。
在欧洲，运营商应用LBS的技术已经相当成熟，服务主要是定位与导航业务。
2012年，科技部发布了《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划（征求意见稿）》（以下简称《规划》），指出“导航与位置服务产业在国际上已成为继互联网、移动通信之后，发展最快的新兴信息产业之一。”《规划》明确了我国导航与位置服务产业跨越式发展的方向和目标：突破泛在精确定位、全息导航地图、智能位置服务三大核心技术；开展公众、行业及区域应用示范，为政府、企业、公众用户提供位置信息服务：直接形成1000亿以上的规模产业：初步建立5个高新技术产业化基地等。
全球导航与位置服务产业已成为继互联网、移动通信之后发展最快的新兴信息产业之一，近年来保持着50%以上的年增长势头。据统计，我国卫星导航与位置服务产业2011年产值接近700亿元，与2000年相比，增长约20多倍，占全球的7.4%。我国地理信息位置服务产业在未来的5年内将进入黄金发展期，甚至是“钻石”发展时期。
目前，北斗卫星导航系统已成为我国重大的空间信息化基础设施。以北斗系统为主体的中国卫星导航，将是新一代信息技术和智能信息产业的核心要素与共用基础。北斗卫星导航系统对高端制造业、现代服务业、综合数据业等多个产业改造升级有促进作用，“位置”作为新一代信息技术的重要元素将无所不在。
二、云计算与网格技术
（一）云计算
信息时代，新技术创新能力和新产业发展程度成为各国综合实力的衡量标准。因此，世界各国，尤其是发达国家，针对云计算的技术创新、产业发展以及人才保障都制定了一系列扶植政策和保障措施。全球云计算产业虽处于发展初期，市场规模不大，但将会引导传统ICT 产业向社会化服务转型，未来发展空间十分广阔。2011年全球云计算服务规模约为900 亿美元，2015年将达到1768 亿美元，发展空间十分广阔。
近些年，美国政府制定了一系列关于云计算的扶植政策，主要体现在以下几个方面：统一战略计划、明确云计算产品服务标准；加强基础设施建设，制定标准、鼓励创新：加大政府采购，积极培育市场；构建云计算生态系统，推动产业链协调发展。由当前的现状分析，美国政府将云计算技术和产业定位为维持国家核心竞争力的重要手段之一。美国政府对云计算产业的扶植采用深度介入的方式，通过强制政府采购和指定技术架构来推进云计算技术进步和产业落地发展。
2012年9月，欧盟委员会宣布启动一项旨在进一步开发欧洲云计算潜力的战略计划，旨在扩大云计算技术在经济领域的应用，从而创造大量的就业机会。欧盟委员会的云计算战略计划中的政策措施包括：筛选众多技术标准，使云计算用户在互操作性、数据的便携性和可逆性方面得到保证，到2013年确定上述领域的必要标准：支持在欧盟范围内开展“可信赖云服务提供商”的认证计划；为云计算服务，特别是服务的SLA 制定安全和公平的标准规范；利用公共部门的购买力（占全部IT支出的20%）来建立欧盟成员国与相关企业欧洲云计算业务之间的合作伙伴关系，确立欧洲云计算市场，促使欧洲云服务提供商扩大业务范围并提供性价比高的在线管理服务。欧盟委员会制定的云计算战略计划的目标是：到2020年，云计算能够在欧洲创造250万个新就业岗位，年均产值1600亿欧元，达到欧盟国民生产总值的1%。
2010年8月，日本经济产业省发布的《云计算与日本竞争力研究》报告指出：政府、用户和云服务提供商（数据中心，IT厂商等）应利用日本的优势，如在IT方面的技术优势，并通过分析云计算的全球发展趋势，解决云计算演进和发展过程中的挑战和关键问题，构建一个云计算产业发展的良好环境。通过开创基于云计算的服务开拓全球市场，在2020年前培养出累计规模超过40万亿日元的新市场。
2011年9月，韩国政府制定了《云计算全面振兴计划》，其核心是政府率先引进并提供云计算服务，为云计算开发国内需求。韩国通信委员会（KCC）报告指出：2010～2012年间，韩国政府投入4158亿韩元预算来构建通用云计算基础设施，将电子政务中使用的1970台利用率低下的服务器虚拟化，逐步置换成高性能服务器，并根据系统服务器资源使用量实现服务器资源的动态分配。
我国云计算服务市场处于起步阶段，云计算技术与设备已经具备一定的发展基础。我国云计算服务市场总体规模较小，但追赶势头明显。据Gartner估计，2011年我国在全球约900 亿美元的云计算服务市场中所占份额不到3%，但年增速达到40%，预期未来我国与国外在云计算方面的差距将逐渐缩小。
大型互联网企业是目前国内主要的云计算服务提供商，业务形式以IaaS+PaaS形式的开放平台服务为主，其中IaaS服务相对较为成熟，PaaS服务初具雏形。我国大型互联网企业开发了云主机、云存储、开放数据库等基础IT 资源服务，以及网站云、游戏云等一站式托管服务。一些互联网公司自主推出了PaaS云平台，并向企业和开发者开放，其中数家企业的PaaS平台已经吸引了数十万的开发者入驻，通过分成方式与开发者实现了共赢。
ICT 制造商在云计算专用服务器、存储设备以及企业私有云解决方案的技术研发上具备了相当的实力。其中，国内企业研发的云计算服务器产品已经具备一定竞争力，在国内大型互联网公司的服务器新增采购中，国产品牌的份额占到了50%以上，同时正在逐步进入国际市场；国内设备制造企业的私有云解决方案已经具备千台量级物理机和百万量级虚拟机的管理水平。
软件厂商逐渐转向云计算领域，开始提供SaaS 服务，并向PaaS领域扩展。国内SaaS软件厂商多为中小企业，业务形式多以企业CRM 服务为主。领先的国内SaaS 软件厂商签约用户数已经过万。
电信运营商依托网络和数据中心的优势，主要通过IaaS服务进入云计算市场。中国电信于2011年8月发布天翼云计算战略、品牌及解决方案，2012年提供云主机、云存储等IaaS服务，未来还将提供云化的电子商务领航等SaaS 服务和开放的PaaS服务平台。中国移动自2007年起开始搭建大云（Big Cloud）平台，2011年11月发布了大云1.5版本，移动MM等业务将在未来迁移至大云平台。中国联通则自主研发了面向个人、企业和政府用户的云计算服务“沃·云”。目前“沃·云”业务主要以存储服务为主，实现了用户信息和文件在多个设备上的协同功能，以及文件、资料的集中存储和安全保管。
IDC 企业依托自己的机房和数据中心，将IaaS作为云服务切入点，目前已能提供弹性计算、存储与网络资源等IaaS服务。少数IDC企业还基于自己的传统业务，扩展到提供PaaS和SaaS服务，如应用引擎、云邮箱等。
为加快推进云计算技术创新和产业发展，科技部于2012年下发了《中国云科技发展“十二五”专项规划》，在规划中，提出了重点突破的关键技术。这些关键技术也是该领域十二五技术发展趋势。
这些关键技术主要包括云计算体系结构、计算、存储、管理、应用支撑、海量数据处理等共性关键技术。如支持万级并发任务的云服务器节点技术，支持十万量级节点有效交互的数据中心互联网络结构与通信栈技术，支持身份认证、加密与隔离的硬件安全技术：大规模分布式数据共享与管理技术；资源调度及弹性计算技术；用户信息管理技术，运行管控技术，安全管理与防护技术；应用服务开发和运行环境技术，应用服务交互技术：云计算数据中心绿色节能技术等。
（二）网格计算
从20世纪90年代中期开始，美国自然科学基金会、NASA 等组织、部门以及美国军方都相继投入大量资金用于各自领域内的网格研究项目。到目前为止美国政府用于网格技术基础研究经费已达5 亿美元。NPACI（National Partnerships forAdvanced Computational Infrastructure）Grid 是由美国自然科学基金会（NSF）资助的网格研究项目。其目的是建立一个能够满足NPACI科学计算需求的先进计算机体系。其运作方式是：研究人员首先从试验或是数字图书馆收集数据，然后通过运行计算网格上的模型来对数据进行分析，并通过Web 实现这些数据的共享，最后将分析结果通过数字图书馆发布。NPACI Grid 由一系列分布于各个资源站点的硬件资源、软件资源、网络资源及数据资源构成。这些站点主要包括圣迭戈超级计算中心（San Diego Supercomputer Center,SDSC），得克萨斯先进计算中心（Te Axdvaanceds Computing Center,TACC）及密歇根大学（University of Michigan）。目前这些资源站点已经安装了集成的网格中间件集合和先进的NPACI应用软件。
TeraGrid 项目于2001年8月由美国NSF 支持启动，旨在构建全球范围最广、功能最全面、支持开放式科学研究的分布式网格计算体系。该体系能够使全美国成千上万的科学家通过全球最快的研究网络共享计算资源。2001年8月资助5300万美元支持四个站点：国家超级计算应用中心（NCSA）、圣迭戈超级计算机中心（SDSC）、Argonme国家实验室（ANL）和高级计算机研究中心（CACR）。2002年10月，匹兹堡超级计算中心加入，NFS追加35万美元增补资金。2003年9月TeraGrid又增加了四个站点，NSF相应地增加了10万美元。TeraGrid主要的合作伙伴是IBM、Intel和Qwest通信。到2004年为止，TeraGrid将向用户提供20TeraFlop（万亿次浮点运算/秒）的计算能力，1PetaByte（250）的数据存储能力，高分辨率的可视化环境，以及一系列支持网格计算的软件工具包。TeraGrid的所有资源将通过一个具有40Gigabits/s交换能力的网络相连。
Globus是目前全球最有影响的网格研究计划之一，主要项目成员有美国阿贡国家实验室、芝加哥大学、南加州大学，IBM 公司现在也参与其中。其主要研究任务分4个方面：网格基础理论和关键技术研究，软件及工具的开发，试验平台的建立，网格应用的开发。
根据Globus的规划，在网格计算环境下，所有可用于共享的主体都是资源，如计算机、高性能网络设备、昂贵的仪器、大容量的存储设备、各种科学数据、各种软件等是资源，分布式文件系统、数据库缓冲池等也可以理解为资源。实际上，只要在网格计算环境中对用户存在利用价值的东西都可理解为资源。Globus 实际上关心的不是资源的实体本身，而是如何把资源安全、有效、方便地提供给用户使用。所以从共享的角度考虑，Globus将主要研究重点放在了资源的访问接口或访问界面上。目前，Globus 把在商业计算领域中的Web Service技术融合进来，希望能够对各种商业应用提供广泛的、基础性的网格环境支持，实现更方便的信息共享和互操作。
网格研究已被列入国家“863”计划。“十五”期间我国将研制具有每秒4万亿次运算能力、面向网格的高性能计算机；建设一个具有5万～7万亿次聚合计算能力的高性能计算环境即“中国国家网格”（CN-Grid）：开发一套具有自主知识产权的网格软件；建设若干个科学研究、经济建设、社会发展和国防建设急需的重要应用网格；形成若干网格技术的国家标准，参与制定国际标准；使我国在网格技术方面达到世界先进水平，大幅度地提高我国的综合国力和国际竞争能力。
中科院计算所正在开展名为“织女星网格”的研究。其核心思想是基于宽带和无线网络，让现在位于一台计算机内的各种部件都能独立上网，共享资源和服务。计算所将重点研究通用服务、辅助智能、全局一体、自主控制4项技术，并研究开发出面向网格的服务器、路由器、操作系统、协议等具体产品和技术。
中国教育科研网格ChinaGrid计划是教育部“十五”211工程公共服务体系建设的重大专项。其科研网格支撑平台由华中科技大学、清华大学、上海交通大学、北京航空航天大学等联合开发，它基于W eb服务的参考架构，达到国际先进水平。该支撑平台利用中国教育科研网和高校的大量计算资源和信息资源，实现资源的有效共享，消除信息孤岛，提供有效的服务器，形成高水平、低成本的计算服务平台。
中国教育科研网格将充分利用中国国家教育科研网CERNET和高校的大量计算资源和信息资源，开放相应的网络软件，配合网络计算机的使用，将分布在教育和科研网上自治的分布异构的海量资源集成起来，实现CERN ET环境下资源的有效共享，消除信息孤岛，提供有效的服务，形成高水平低成本的服务平台，将高性能计算送到教育和科研网用户的桌面上，成为国家科研教学服务的大平台。
三、新一代信息技术在野外地质调查工作应用需求
.1 从传统走向数字化和智能化是野外地质调查工作的需求
导航与位置服务是指基于导航定位、移动通信、数字地图等技术，建立人、事、物、地在统一时空基准下的位置与时间标签及其关联，为政府、企业、行业及公众用户提供随时获知所关注目标的位置及位置关联信息的服务。对带动现代地质调查行业升级改造具有重要促进作用。随着基础设施的完善和技术的进步，“位置”作为新一代信息技术的重要元素将在野外地质调查中发挥重要作用。
野外地质调查工作通常在艰险地区开展，很多地方具有一次性到达的性质，野外一手获得的信息就极为宝贵了。如果在野外观察，受限于个人的能力和观察环境的限制，可能就会漏掉极为有用的信息，导致失去发现“矿”的机会。其次，野外工作环境艰苦、学科交叉多、找矿难度大，通过现代化工具实现野外地质工作部署、专家会诊、远程指导，管理监控等方面的需求越来越迫切。
为有效在野外一线获取地质数据，使其最大化和准确，需要利用北斗系统为主体的中国卫星导航的特点与优势，与野外地质调查充分结合，搭建野外地质调查北京（中国地质调查局）、大区（华东、华北、西南、西北、东北、中南）、地调院或地勘单位（省级）及野外人员4级结点组网体系；以网格GIS技术为基础，研究支撑中国地质调查局万级用户的位置信息搜索、智能推送和按需服务技术、通过基于BDS/GPS的野外地质调查智能位置服务系统与平台的建设，为地质人员在野外地质调查主动地推送当前位置相关地质、矿产、地球化学、地球物理、区域预警信息、区域人文地理背景信息等综合信息，为智能地质调查和智慧地质调查的实施提供空间和信息化基础设施的具体依托。
2.加强对野外地质调查人员的工作、管理服务能力的需要
中国地质调查局组织实施国家“青藏高原地质矿产调查与评价专项”，开展主要成矿带大比例尺区域地质矿产调查和矿产资源远景评价工作，通过面积性的地质、化探、物探工作，提高基础地质调查程度，查明成矿地质背景、成矿条件和矿产资源潜力，圈定找矿靶区，进行矿产开发等人类活动对环境破坏的修复试验，对于充分发挥青藏高原资源优势，缓解我国资源“瓶颈”制约，促进区域经济可持续发展，提高边疆民族生活水平和巩固边防具有重要的意义。
现在每年都有大量地质技术人员涌入艰险的野外一线，实施国家基础性、公益性地质调查任务。由于野外地质调查工作具有移动性大、单独工作（或2～3人一组）、分散性强等特点。我国现阶段我国基础地质调查工作的重点在西部地区，多为移动通讯和地面通讯网络的盲区，野外地质调查工作进度和动态、野外工作的应急救援主要是采用卫星电话的联络方式，其推广应用受自动化程度低和成本高的限制，很难满足野外地质调查移动目标的动态跟踪与导航。急需通过高技术手段提高野外地质调查的工作精度和安全保障，完成国家基础性地质调查队伍精兵加现代化的转型要求。
❷ 华南煤山剖面二叠系－三叠系界线地层中牙形石序列及其演化谱系
丁梅华赖旭龙张克信
（中国地质大学地球科学学院，武汉430074）
摘要基于全球二叠系－三叠系候选界线层型和点（GSSP）—浙江长兴煤山剖面上二叠统至下三叠统牙形石材料，本文主要讨论了牙形石序列及Clarkina和Hindeos-Isarcicella谱系的演化。建立了3个上二叠统—下三叠统的牙形石带，从下往上依次为：Clarkina changxingensis带、Hindeos parvus带和Isarcicella isarcica带。Clarkina changxingensis带可进一步划分为3个动物群，即：Clarkina changxingensis-C.deflecta-C.subcarinata动物群、Hindeos latidentatus-Clarkina meishanensis动物群和Hindeos typicalis动物群。煤山剖面二叠系－三叠系界线地层牙形石序列的建立对于完善牙形石分带和全球对比具有重要意义，并有助于在煤山剖面上精确确定二叠系－三叠系界线。建立于煤山D剖面上的Clarkina演化系列仅出现在上二叠统，它代表了欧亚型Clarkina系列的后裔。该演化系列主要由Clarkina orientalis（Barskov and Koroleva）、C.subcarinata（Sweet）、C.wangi（Zhang）、C.changxingensis（Wang and Wang）、C. carinata（Clark）、C.dicerocarinata（Wang and Wang）等组成。Clarkina orientalis是C.subcarinata的祖先。C.subcarinata演化成3个分支，即：C.changxingensis、C.deflecta和C.carinata。C.deflecta进一步演化成C.dicerocarinata。Clarkinawangi的演化尚不清楚。长兴煤山剖面的Hindeos-Isarcicella演化系列为Hindeos latidentatus-H.parvus-Isarcicella turgida-I.isarcica。
关键词牙形石序列谱系二叠系三叠系界线煤山华南
1引言
自从殷鸿福等（1988）提出Hindeos parvus的首次出现作为全球三叠系的底界以来，这一建议被世界上越来越多的地层工作者和古生物学家所接受。因此，二叠系－三叠系界线附近的牙形石动物群的研究变得越来越重要。近年来许多学者对长兴煤山剖面上二叠统—下三叠统牙形石生物地层作了详细研究[1～14]。为了研究煤山剖面二叠系－三叠系界线地层附近含牙形石层，并建立详细的牙形石序列和演化谱系，我们牙形石研究小组在煤山剖面作了大量工作。作者之一张克信和两位研究生于1993年至1995年间，在煤山从东至西的7个采石场剖面上逐层采集了第24e层到第29层的120个牙形石样品。平均采样间隔为6cm，其中第27a层到第28层的采样间隔为4cm，其中最为重要的是A剖面第28层的sarcicella isarcica、B剖面的第25层中的Hindeos latidentatus均是在煤山剖面首次发现[10,11]。这样，煤山剖面新的牙形石材料使研究建立该剖面二叠系－三叠系界线附近的完整的牙形石序列并讨论牙形石演化谱系成为可能。
2牙形石带
根据煤山7个剖面上二叠系－三叠系界线附近第24层到第29层牙形石产出特征，可分为3个牙形石带。从下往上讨论如下（图1）：
图1长兴煤山剖面上二叠统—下三叠统主要牙形石的分布图
1—粘土；2—钙质泥岩；3—泥灰岩；4—泥质微晶灰岩；5—硅质微晶灰岩；6—生物碎屑微晶灰岩；7—石英；8—锆石；9—微球粒；10水平层理；11—波状层理；12—递变层理；13—
2.1Clarkina changxingensis带
Clarkina changxingensis（Wang and Wang）在二叠系－三叠系界线层附近分布于第24e层到第27b层，往下可延至长兴组下段的中部。Clarkinachangxingensis带以C.changxingensis（Wang and Wang）的首次出现作为其底界，以Hindeos parvus（Kozur and Pjatakova）的首次出现作为其顶界。C.changxingensis分子在长兴组下段数量稀少，但在长兴组上段很丰富。王成源和王志浩[1]于1979年将长兴组分为2个牙形石带，即：Clarkina changxingensis-C.de lecta带和C.subcarinata-C.wangi带。这2个牙形石带是顶峰带，它们之间的界线不清，两个带明显部分重叠。因此，丁梅华对此2带进行了修订，并建议将长兴组从下往上分为C.subcarinata带和Clarkina changxingensis带2个牙形石带[15]。Clarkina changxingensis带在二叠系－三叠系界线附近的第24e层到第27b层从下往上包含如下3个动物群：
动物群1Clarkina changxingensis-C.deflecta-C.subcarinata动物群。该动物群由Clarkina changxingensis（Wang and Wang）、C.deflecta（Wang and Wang）和C.subcarinata（Sweet）组成。它分布于第24e层，Clarkina changxingensis丰富，以Hindeos latidentatus（Kozur，Mostler and Rahimi-Yazd）的首次出现作为其顶界。该动物群分异度高，含牙形石种12个。在煤山剖面上本动物群与菊石Rotodiscoceras sp.及
动物群2Hindeos latidentatus-Clarkina meishanensis动物群分布在二叠系－三叠系界线粘土岩中（第25、26层）。本动物群以H.latidentatus（Kozur，Mostler and Rahimi-Yazd）和Clarkina meishanensis Zhang，Lai，Ding，Wu and Liu的出现为底界，以Clarkina meishanensis消失为顶界。与动物群1相比本动物群的丰度有所下降，但分异度仍然较高，含9个牙形石种。其中Clarkina changxingensis（Wang and Wang）和C.deflecta（Wang and Wang）仍占优势。含动物群2的层位相当于赵金科[2]的“Otoceras层”下部，盛金章等[3]的“混生层1”，殷鸿福等[9,16]的“下过渡层”的下部和王成源[7]的“界线层1”。动物群2在第26层——黑色粘土层中与菊石Otoceras（?）sp.、Hypophiceras spp.共生，这2个菊石属原被认为是三叠纪最早期分子。但是，它们的出现时代受到了质疑[6,17]。Otoceras（?）sp.、Hpophiceras spp.与许多二叠纪典型分子如Pseudogastrioceras sp.、Clarkina changxingensis和C.de lecta共生。杨守仁等[18]报道在江苏镇江大力山原定为三叠系底部的Hypophiceras层所含的牙形石均为晚二叠世长兴期典型分子，应与本文的动物群2属同期产物。在国际二叠系－三叠系界线工作委员会工作会议上Kozur口头报道了把格陵兰的样品送给Sweet教授后，后者在下Hpophiceras层中发现了早长兴期的牙形石Clarkina subcarinata和C.orientalis；在Otoceras boreale层中发现了晚长兴期的Hindeos latidentatus；在Ophiceras层中发现了H.parvus（二叠系－三叠系工作组通讯，1993年2号）。这进一步说明Otoceras层下部和Hypophiceras层可能属于长兴阶顶部而不属于下三叠统。
动物群3Hindeos typicalis动物群产出于第27a和27b层。该动物群是以二叠纪Clarkina类群牙形石分子如Clarkinade lecta（Wang and Wang）、C.orientalis（Barskov and Koroleva）、C.meishanensis Zhang，Lai，Ding，Wu and Liu的大量绝灭作为开始，以三叠系底部的Hindeos parvus（Kozur and Pjatakova）的首次出现作为其顶界。本动物群以Hindeos typicalis（Sweet）最常见，含少量Ellisoniasp.。在华南乃至全球二叠系－三叠系界线剖面上，在Hindeos parvus（Kozur and Pjatakova）首次出现以下一般有一段厚数厘米到数米的地层，除含Hindeos typicalis及少量Ellisonia外，其他牙形石少见，该段地层即为动物群3的赋存层位。动物群3属种单调，丰度和分异度均较低，是二叠纪与三叠纪之交生物大绝灭后生物复苏前的低潮期产物。Sweet[19，20]在克什米尔和巴基斯坦盐岭地区建立了Hindeos typicalis带作为下三叠统的第一个牙形石化石带。Matsuda[21]从下往上将其进一步划分为Hindeos minutus带、Hindeos parvus带、Isarcicella isarcica带，并认为Hindeos minutus带和Hindeos parvus带分别归于Otoceras woodwardi菊石带的下部和上部，而Isarcicella isarcica带则归于Ophiceras tibeticum菊石亚带的下部。作者认为本文中的Hindeos latidentatus-Clarkina meishanensis动物群和Hindeos typicalis动物群相当，Matsuda的Hindeos minutus带可与Otoceras woodwardi带的下部对比；Hindeos parvus带相当于Matsuda的Otoceras woodwardi带的上部，Isarcicella isarcica带相当于Ophiceras带的下部。煤山动物群3的产出层位相当于盛金章[3,22]的“混生层2”下部，殷鸿福等[9,16]的“上过渡层”下部和王成源[7]的“界线层2”下部。
2.2Hindeos parvus带
该带分布于下三叠统的第27c、27d层中，以Hindeos parvus（Kozur and Pjatakova）的首次出现为底界，以Isarcicella isarcica（Huckriede）的首次出现为顶界。本带牙形石属种十分单调。王成源[73]曾在长兴忠心大队剖面上的第882-3层和第882-4层（相当于第27c、27d层）中报道了晚二叠世的Clarkina changxingensis和Hindeos julfensis（Sweet）。这表明Clarkina changxingensis和Hindeos julfensis的残存分子可延续到三叠系底部与Hindeos parvus共生，也就是说本带牙形石动物群具有二叠纪和三叠纪类型的混生特征。本带相当于盛金章等[3，22]的“混生层2”上部，殷鸿福等[9,16]的“上过渡层”上部和王成源[7]的“界线层2”上部。Hindeos parvus作为早三叠世格里斯巴赫期的分子广泛分布。
2.3Isarcicella isarcica带
该带分布在第28、29层，是Isarcicella isarcica的延限带，以Isarcicella isarcica（Huckriede）的首次出现为底界，顶界不清。Isarcicella isarcica首次发现于煤山A剖面的第28层[10,11]，但在第29a层该种没有发现（注：近年在第29层已发现了此种），但是在D剖面的第29a层发现了Isarcicella turgida（Kozur，Mostler and Rahimi-Yazd），也发现了Clarkina planata（Clark）[20]。在具体情况下，Isarcicella turgida的出现可早于[23]或晚于[24]I.Isarcica的出现。一般认为上覆的含I.turgida的层位仍属于Isarcicella isarcica带，即使在含I.turgida的层位中没有发现I.isarcica。根据第29a层牙形石特征，由于Isarcicellaturgida在该层的出现，作者认为它属于Isarcicella isarcica带。本带相当于盛金章等[3,22]“混生层3”，殷鸿福等[9,16]的“上过渡层”顶部和王成源[7]的“界线层3”以及杨遵仪等[4]的Pseudoclaraia wangi-Ophiceras带的底部。Isarcicella isarcica与Hindeos parvus一样，是世界性广布分子，在亚洲、欧洲和美洲均有产出。
3煤山剖面二叠系－三叠系界线附近Clarkina谱系和Hindeos-Isarcicella谱系
3.1Clarkina谱系演化
煤山D剖面上的Clarkina演化系列仅出现在上二叠统并代表欧亚演化系列的后代[25]。它主要由Clarkina orientalis（Barskov and Koroleva）、C.subcarinata（Sweet）、C.wangi（Zhang）、C.changxingensis（Wang and Wang）、C.deflecta（Wang and Wang）、C.carinata（Clark）和C.dicerocarinata（Wang and Wang）等组成。煤山D剖面上长兴期Clarkina种的分布见表1。有关Clarkina演化系列（图2）讨论如下：
表1煤山剖面长兴期Clarkina种的分布
图2Clarkina谱系演化
Clarkina orientalis（Barskov and Koroleva）在煤山剖面发现于龙潭组上部，所以，Clarkina orientalis仍然是C.subcarinata（Sweet）的祖先。C.subcarinata在长兴期演化成3个分支，它们是Clarkina changxingensis、C.deflecta和C.carinata。C.changxingensis的Pa分子是一种对称性分子，该种的分布范围自长兴组下段中部到长兴组上段的顶部。Clarkina deflecta的Pa分子明显具有一个对称过渡系列（表2），其Pa分子根据隆脊与其齿台后缘相交于中部、左边或右边，分别称为近对称型、左（旋）型和右（旋）型。C.deflecta分布于长兴组下段中部到长兴组上段的顶部。Clarkina deflecta通过其Pa分子齿台前缘的分化进一步演化成Clarkina dicerocarinata（Wang and Wang）。Clarkina carinata是通过C.subcarinata齿台后缘一侧或两侧变窄演化而来。Clarkina wangi分布于长兴组下段中部到长兴组上段，它可能是由Clarkina leveni（Kozur，Mostler and Pjatakova）演化而来，但这一假设未被证实。
表2长兴煤山D剖面长兴组Clarkina delecta的Pa分子的后端对称性分类
总之，Clarkina谱系的繁盛阶段在晚二叠世，尤其是在长兴期。
3.2Hindeos-Isarcicella谱系演化
Hindeos parvus（Kozur and Pjatakova）是介于sarcicella和Hindeos之间的牙形石种。Hindeos parvus的Pa分子的形状与Hindeos属其他种十分相似，但在尚无parvus的分枝型分子的报道这一点上又与Isarcicella很相似。这样，H.parvus的归属还未确定。本文将H.parvus归入Hindeos属。Hindeos parvus分布于三叠系底部，出现比Isarcicella isarcica早。因此，H.parvus在二叠系－三叠系界线地层的indeos-Isarcicella谱系演化中具有很重要的意义。现在，在长兴煤山B剖面的第25层（白粘土）中发现了Hindeos latidentatus（Kozur，Mostler and Rahimi-Yazd）。我们认为H.latidentatus是Isarcicella谱系的先驱分子。除H.parvus细齿高度比H.latidentatus细齿高度要高之外，H.latidentatus的Pa分子与H.parvus的Pa分子十分相似。Orchard[26]将煤山B剖面第25层中的Hindeos latidentatus定为H.aff.parvus。但是，我们认为H.latidentatus可从晚长兴期延至早格里斯巴赫期，而H.parvus仅出现于格里斯巴赫期。煤山B剖面的标本更接近于H.latidentatus而不是H.parvus。下面根据长兴煤山剖面的牙形石资料对Hindeos-Isarcicella谱系演化进行讨论（图3）。
图3煤山剖面Hindeos-Isarcicella谱系Pa分子的演化
Isarcicella isarcica（Huckriede）采自煤山A剖面第28层；I.turgida（Kozur，Mostler and Rahimi-Yazd）产于煤山忠心大队剖面的第882-3层（据Wang，1994）；H.parvus（Kozur and Pjatakova）产自煤山D剖面第27c层；H.latidentatus（Kozur，Mostler and Rahimi-Yazd）产于煤山B剖面二叠系顶部的第25层
Hindeos-Isarcicella谱系由H.latidentatus、H.parvus、Isarcicella turgida和Isarcicella isarcica组成。Hindeos latidentatus出现在煤山B剖面上二叠统顶部的第25层（白粘土层），与Clarkina deflecta和C.changxingensis共生。这说明H.latidentatus出现的层位在上二叠统并低于H.parvus带。本文所讨论的H.latidentatus的Pa分子是根据齿台的长宽比以及细齿的长度来区别于H.parvus的Pa分子的。Hindeos latidentatus通过增加除主齿之外的细齿的长度、膨大基腔宽度，演化成H.parvus。H.parvus出现在长兴煤山D剖面的第27c层。该种广布于下三叠统底部，其首次出现早于I.isarcica。在齿台口面的两侧发育一条横脊的I.turgida自H.parvus演化而来，它发现于煤山忠心大队采石场剖面的第882-3层[7]（相当于煤山D剖面的第27c层）。根据伊朗中部[27]和伊朗西北部[23]的资料，I.turgida的首次出现晚于I.isarcica；而在奥地利的Gartnerkofel剖面I.turgida出现早于I.isarcica[24]。I.turgida通过在其齿台上面的一侧发育一个细齿演化成I.isarcica。在煤山A剖面第28层首次发现了I.isarcica。最后I.isarcica演化成口面两侧具有细齿的分子，可能代表Hindeos-Isarcicella谱系中最年轻的分子。Hindeos-Isarcicella演化系列在格里斯巴赫期末绝灭。
如上所述，indeos-Isarcicella演化谱系由latidentatus-parvus-turgida-isarcica组成。
4结论
在煤山剖面丰富的牙形石资料的基础上，可在二叠系－三叠系界线附近建立3个牙形石化石带，并可进行区域性和全球性对比。从下往上，这3个牙形石带是：Clarkina changxingensis带、Hindeos parvus带和Isarcicella isarcica带，其中Clarkina changxingensis带包含3个动物群。作者同时揭示了在煤山剖面Clarkina谱系和Hindeos-Isarcicella谱系的存在。这不仅证明了煤山剖面二叠系－三叠系地层是连续的，而且也证明了Hindeos parvus可作为三叠系底界的标志。
致谢美国墨西哥州自然历史和科学博物馆的Lucas博士对本文英文初稿提出了修改意见；中国地质大学（武汉）涂丽娟、黄剑勇完成了本文英文文稿的排版工作；本文得到了中国自然科学基金的资助（资助号：49472087，49632070）。在此特向以上单位和个人表示感谢！
参考文献
[1]王成源，王志浩.浙江长兴地区二叠纪龙潭组、长兴组牙形刺及其生态和地层意义.见：中国微体古生物学会编.中国微体古生学会第一次学术会议论文集.北京：科学出版社，1979，114～120.
[2]赵金科，盛金章，姚兆奇等.中国南部的长兴阶和二叠系与三叠系之间的界线.南京地质古生物所丛刊，1981，2，1～85.
[3]Sheng Jinzhanhg，Chen Chuzhen，Wang Yigang，Rui Lin，Liao Zhuoting，Y.Bando，K.Ishi and K.Nakamura.Permian-Triassic boundary in middle and eastern Tethys.Journal of Faculty of Science，Hokkaido University，Ser.4，1984，21（1），138～181.
[4]杨遵仪，殷鸿福，吴顺宝，杨逢清，丁梅华，徐桂荣.华南二叠－三叠系界线地层及动物群.北京：地质出版社，1987.
[5]张克信.浙江长兴地区二叠纪与三叠纪之交牙形石动物群及地层意义.地球科学——武汉地质学院学报，1987，12（2），193～200.
[6]Yin Hongfu，Yang Fengqing，Zhang Kexin and Yang Weiping.A proposal to the biostratigraphy criterion of Permian/Triassic boundary.Memoire della Societa de Geologic Italiana，1988，34，329～344.
[7]Wang Chengyuan.A conodont based high-resolution eventostratigraphy and biostratigraphy for the Permian-Triassic boundaries is South China.Palaeoworld，1994，4，234～248.
[8]王成源.二叠－三叠系界线层的牙形刺与生物地层界线.古生物学报，1995，34（2），129～151.
[9]Yin Hongfu，Wu Shunbao，Ding Meihua，Zhang Kexin，Tong Jinnan and Yang Fengqing.The Meishan section——candidate of the global stratotype section and point（GSSP）of the Permian-Triassic Boundary（PTB）.Albertiana，1994，14，15～31.
[10]赖旭龙，丁梅华，张克信.浙江长兴煤山二叠－三叠系界线候选层型剖面Isarcicella isarcica的发现及其意义.地学探索，1995，11，7～11.
[11]张克信，赖旭龙，丁梅华，吴顺宝，刘金华.浙江长兴煤山二叠－三叠系界线层牙形石序列及其全球对比。地球科学——中国地质大学学报，1995，20（6），669～676.
[12]Zhang Kexin，Ding Meihua，Lai Xulong and Liu Jinhua.Conodont sequences of the Permian-Triassic Boundary strata at Meishan section，South China.In:The Palaeozoic-Mesozoic boundary，candidates of the Global Stratotype Section and Point of the Permian-Triassic Boundary（ed.by Yin HF）.China University of Geosciences Press，1996，57～64.
[13]Ding Meihua，Zhang Kexin and Lai Xulong.Evolution of Clarkina lineageand Hindeos-Isarcicella lineage at Meishan section，South China.In:Yin Hongfu（ed）.The Palaeozoic-Mesozoic Boundary——Candidates of the Global Stratotype Section and Point of the Permian-Triassic Boundary.China University of Geosciences Press，Wuhan，1996，65～71.
[14]Wang Chengyuan，H.Kozur，Ishiga Hiroaki，G.V.Kotlyar，A.Ramovs，Wang Zhihao and Y.Zakharov.PermianTriassic boundary at Meishan of Changxing County，Zhejiang Province，China——A proposal on the global stratotype section and point（GSSP）for the base of Triassic.Acta Microplaeontologica Sinica，1996，13（2），109～124.
[15]Ding Meihua.Conodont sequences in the Upper Permian and Lower Triassic of South China and the nature of conodont faunal changes at the systemic boundary.In:Sweet W.C，Yang Zunyi，Dickins J.M.and Yin Hongfu（eds）.Permo-Triassic events in the Eastern Tethys.Cambridge University Press，1992，109～119.
[16]殷鸿福，吴顺宝.过渡层——华南三叠系底界.地球科学——武汉地质学院学报，1985，10（专辑），163～173.
[17]Yang Zunyi，Yang Fengqing and Wu Shunbao.The ammonoid Hypophiceras fauna near the Permian-Triassic boundary at Meishan section and in South China:Stratigraphic significance.In:Yin Hongfu（ed.）.The PalaeozoicMesozoic boundary Candidates of Global Stratotype Section and point of the Permian-Triassic Boundary.China University of Geosciences Press，Wuhan，1996，49～56.
[18]杨守仁，王新平，郝维成.浙江、江苏“Hypophiceras”层中的二叠纪牙形石.科学通报，1993，38（16），1493～1497.
[19]W.C.Sweet.Permian and Triassic conodonts from a section at Guryul Ravine，Vihi District，Kashmir.Paleontological Contributions of University of Kansas，1970，49，1～10.
[20]W.C.Sweet.Uppermost Permian and Lower Triassic conodonts of the Salt Range and Trans-Ins Ranges，West Pakistan.In:B.Kummel and C.Teichert（eds）.Stratigraphic boundary problems:Permian and Triassic of West Pakistan.1970，207～273.
[21]T.Matsuda Early Triassic conodonts from Kashmir，India.part 1:Hindeos and Isarcicella.Journal of Geosciences，Osaka City University.1981，24（3），75～108.
[22]盛金章，陈楚震，王义刚，芮琳，廖卓庭，何锦文，江纳言，王成源.苏浙皖地区二叠系和三叠系界线研究的新进展：二叠系与三叠系界线（一）.南京：南京大学出版社，1987，1～22.
[23]H.Kozur H.Mostler und A.Rahimi-Yazd.Beitrage zur Mikrofauna permostratiadischer Schichtfolgen，Teil I:Neue Conodinten aus dem Oberperm und der basalen Trias von Nord-und Zentraliran.Geologie und Palaontologie Mitteilung Innsbruck，1975，5（3），1～23.
[24]H.P.Schoenlaub.The Permian-Triassic of the Gartnerkofel-1Core（Carnic Alps，Austria）:Conodont biostratiraphy.Abhandlungen der Geologischen Bundesanstalt，1991，45，79～98.
[25]D.L.Clark and F.H.Behnken.Evolution and taxonomy of the North American Upper Permian Neogondolella serrata complex.Journal of Paleontology，1979，53（2），263～275.
[26]M.J.Orchard.Conodont fauna from the Permian-Triassic Boundary:Observations and Reservations.Permophiles，1996，28，29～35.
[27]Iranian-Japanese Research Group.The Permian and the Lower Triassic System in Abadeh region，Central Iran.Memoir of Faculty of Science，Kyoto University，Ser.Geol.and Mineal.，1981，47（2），61～133.
❸ 西藏南部侏罗系—白垩系界线时期钙质超微生物
西藏特提斯海区侏罗系—白垩系界线钙质超微化石的研究，由于受自然条件、研究方 向，以及重视程度等方面的限制，钙质超微化石的研究基础相当薄弱，多少年来几乎是一 个空白区域。主要研究工作仅局限在中、晚白垩世之后。
藏南白垩纪—古近纪钙质超微化石的工作主要是由徐钰林等（徐钰林等，1992；徐 钰林，2000）所做，建立了相应的钙质超微化石带，并与Sissingh（1977）化石分带（CC 带）进行了对比。另外，钟石兰等（2000）对西藏南部岗巴地区白垩纪中期钙质超微化 石带和Cenomanian—Turonian界线钙质超微化石进行了研究，他们研究了两个剖面 Albian—Santonian钙质超微化石的分布。根据标志种的存在，识别出5个初现面事件，相 应地建立了6个钙质超微化石带，自下而上是Prediscosphaera cretacea带、Eiffellithus turriseiffeli带、Lithraphidites acutum带、Gartnerago obliquum带、Quadrum gartneri带、 Lucianorhabs cayeuxii带。同时，通过洲际对比，建议以G.obliquum初现面作为划分本区 Cenomanian和Turonian界线的标志。
侏罗系与白垩系界线附近钙质超微生物的研究国外已有良好成果，主要工作和成果与 DSDP和ODP工作的进程密切相关，DSDP和ODP多个站位的钻心揭示界线地层保存良好 的钙质超微化石。相对而言，我国目前在该领域的研究尚属空白，该时段钙质超微生物地 层工作尚未开展，主要原因是该时期海相地层在国内的分布非常局限；其次，与DSDP和 ODP的地层样品相比较，国内仅有的该时期海相地层往往经过了剧烈的构造隆升运动和 风化剥蚀，个体微小的超微化石极易受到破坏，从而影响识别和分类。基于这样的前提条 件，迫切需要我国地质工作者进行更为深入细致的研究。
本次工作将采自江孜地区和浪卡子县羊卓雍错南岸的J—K界线地层的页岩，以及粉 砂质页岩样品，在实验室进行了深入研究，使用了多种方法，前后持续长达两年时间，经 历了多次的失败，仅用于显微镜下观察的载玻片就制作了500多片，最终发现了较为丰富 的钙质超微化石，弥补了我国J—K界线附近钙质超微生物的空白。
4.1.4.1 分析方法
钙质超微化石因为它们个体微小、结构纤细，无论采样、处理和观察研究的方法都和 一般微体化石不同。因此，下面对其处理和观察研究的方法作比较具体的介绍。
（1）用光学显微镜观察试样的分析方法
钙质超微化石样品的处理方法十分简便而又相当特殊。因为它们质地细弱、个体微 小，不可使用剧烈的化学药品，只能依靠重力分异等方法处理。处理过程主要为散样和富 集两大步骤。
1）散样：使样品充分散开，以便析出超微化石大小的颗粒。方法是：
(1)取碎成米粒大小的新鲜样品3 ～4粒，投入水中浸泡扩散，或先加二甲苯浸湿后投 入水中。最理想的样品是硬度小，甚至用指甲就能碾碎的软岩样品。如是已固结的坚硬岩 石，则需预先碎成两块，用改锥在其断面上削、刮下相当3～4颗米粒大小样品，在研钵 中碎成粉末，再投入装有20mL水的烧杯中浸泡。
(2)如果浸泡不易扩散，可将样品在水中煮沸，或者将浸入样品的小烧杯置于超声波震动 器上震动数分钟至二三十分钟，促使扩散。为不致因超声波震动造成化石破损，以周频为 28kHz、功率为5W较为合适。如果样品因粘土含量高而不易散开，可加入少量碳酸钠煮沸。
在整个处理过程中，要特别注意处理液的酸碱度。这一方面可避免具纤细钙质骨架的 超微化石不至于在pH值偏低的液体中溶解破坏，也因碱性介质能使粘土保持分散状态而 便于处理。最有利的为pH ＝9.4的溶液，为此，需要在用于处理的蒸馏水中加入小苏打 （每20L水中加4g）和碳酸钠（每20L水中加3g左右），使pH值达9.4。不宜直接使用 自来水或蒸馏水。
2）富集：去掉过粗、过细的颗粒和有机物质，使超微化石富集，是样品处理过程中 的重要步骤。
在样品中加入30％的双氧水（同时加小苏打以保持介质的pH值为9.4左右），加热 1h后如深色的样品变成浅灰，说明有机质已氧化。离心，倾出上覆液体，再加入Na2CO3 清洗，然后再行离心，如此重复多次。若有机质含量不高，此项步骤可省略。过粗的颗粒 可用筛选法或沉淀法去除。筛选法为将已扩散开的样品置于孔径为0.035mm或0.04mm （即300目）的细筛上冲洗，弃去留在筛上的粗粒物，取筛下冲去的液体作进一步分析。沉淀法为把已研碎的样品在小苏打水溶液中沉淀1～2min，弃去沉淀的粗粒物，取其上面 的液体作进一步分析。进一步的富集过程，可以有不同的方法，如烧杯法、滴管法、滤纸 法等（参见Stradner et al.，1961；Hay，1977；Haq，1978；纪文荣，1981；同济大学海 洋微体古生物室，1982；郝诒纯等，1993；Bown et al.，1998；Hardenbol et al.，1998； Bornemann et al.，2003）。
本次实验工作在中国地质大学（北京）海洋学院实验室进行，利用了多种当今最新、 最通用的钙质超微化石处理、制片与观察分析方法。
首先采用了通常的涂片方法。先取少量样品（米粒大小）放在载玻片上，滴1～2滴 蒸馏水，用一次性牙签或小塑料棒涂抹均匀，在可控温电热板（hot plate）上烘干后用中 性树脂胶封片，制作成可长久保存的玻片，封片胶使用加拿大树胶（折光率1.52），再 在偏光显微镜下放大1000倍（油浸镜头下）进行观察（Backman et al.，1983）。这种方 法简单快速，仅需要微量沉积物（一般用样约1g左右），对于确定有无化石与观察化石 群落组成而言这是一种非常快捷有效的方法。
由于J—K界线地层中的钙质超微化石在丰度、分异度及保存状态等方面均不如新生 代及现代大洋沉积物中的超微化石，使用上述一般处理方法制成的薄片几乎没有发现钙质 超微化石。之后，采用了多种浓缩沉淀的富集方法。现选取其中的一种方法详述步骤 如下：
A.试样的处理与薄片的制备
(1) 取岩样并切除外表污染部分，用其新鲜面。
(2) 对软质样品，则再将干净的岩样切割成许多小粒。或用螺丝刀或小刀刮取约20mL 的岩粉装入50mL的烧杯中。
(3) 对已固结的坚硬岩石，预先碎成两块，用改锥在其断面上削、刮下一些米粒大小 样品，在研钵中碎成粉末，再装入50mL的烧杯中。
(4) 往装有岩粉的烧杯中加入大约20mL缓冲后的蒸馏水（pH ＝9.4），用玻璃棒充分 搅拌，做成悬浊液。
(5)对浸泡不易扩散的样品，将浸入样品的小烧杯置于小型超声波震动器（周频为 28kHz、功率为5W）上震荡5s为宜，需要时可震荡数分钟甚至20～30min，促使扩散。
(6) 将搅拌好的悬浊液静置30s后，将上清液倒入第二个烧杯中；将剩下的浊液搅拌 均匀后，静置1～2min后，将上部清液倒入第三个烧杯中，制成中部清液；剩下的底部沉 淀物即为下部浊液。
(7) 用滴管分别吸取上部清液、中部清液、下部浊液分别滴到预先准备好的载玻片上。每一种液体从上到下不同层位分别取样，轻轻滴到5个载玻片上，使悬浊液均匀展布在整 个盖玻璃上。并将此载玻片放置到常温的电热板上。
(8) 加热电热板使悬浊液干燥。注意尽可能用低温（40～50℃），经过一定加热干燥时 间，以便悬浊液中不至于产生活动粒子的强烈对流。
(9) 在载玻片的中央，滴上一滴封入剂（折光率1.52）。
(10) 把盖玻片贴在载玻片上。贴盖玻片时将盖玻片带封入剂的面朝下，轻轻地放在载 玻片的试样上，用镊子或玻璃棒轻轻按一按盖玻片，使封入剂扩展到盖玻片的整个面上，这时要注意不要使盖玻片与载玻片之间留下气泡。
（11）在常温下原封不动放置一段时间，使封入剂凝固。做成镜下鉴定用的载片，再在 载片上粘贴记有试样编号、产地等内容的标签，即制作成可长久保存的载片。
B. 镜下观察、鉴定及照相
由于钙质超微化石在正交偏光显微镜下会呈现特殊的消光现象，因此，将所有制好的 薄片在正交偏光显微镜1000倍放大倍数油浸镜头下进行观察、鉴定及照相。随机选取 600个以上视域进行钙质超微化石属种的观察与鉴定，为确保化石分类鉴定的统一性和准 确性，选择部分样品进行扫描电子显微镜（SEM）观察。
（2）用扫描电子显微镜（SEM）观察试样的分析方法
扫描电子显微镜可以直接观察到钙质超微化石的构造细节，因此，也是一种常用的分 析方法。
试样的处理首先也是采用浓缩沉淀法，将钙质超微化石富集。方法步骤与上述用光学 显微镜观察的试样处理方法(1)～(6)步相同。之后不同的是将富集的上部清液、中部清液、 下部浊液分别滴在扫描电子显微镜专用的试样载台上进行充分干燥。再将载台上干燥好的 试样，在真空中喷金后即可进行观察和照相，具体方法参阅“Calcareous Nannofossils Biostratigraphy”一书中的“Techniques”一节（Bown et al.，1998）。本次电镜扫描的喷 金、观察及照相工作分3次在中国石油勘探开发研究院实验中心和中国地质大学（北京）扫描电镜室进行。
4.1.4.2 研究区钙质超微生物
本次研究分析了位于江孜—浪卡子地区5个剖面的55个样品，就其中保存的钙质超 微化石进行了处理并制片550件，选择部分样品进行扫描电子显微镜（SEM）观察，拍得 电镜扫描照片50张，并对部分较难识别的种类进行了光学显微镜和扫描电子显微镜的对 比观察。每张薄片观察视域600个以上，钙质超微化石的丰度按照Hay（1977）和Miriam Cobianchi et al.（1997）定义的标准估计：
A＝abundant：6～10种/每个视域；C＝common：1～5种/每个视域；
F＝few：1种/1～10个视域；R＝rare：1种/11～300个视域。
本次研究在江孜甲不拉沟口剖面和甲不拉剖面的甲不拉组，以及浪卡子县林西剖面桑 秀组首次发现了钙质超微化石（图版Ⅰ），尤其是甲不拉沟口剖面数量相对丰富（表 4.3）。许多类型属于全球性分子和洲际分子，为该套地层的时代划分、对比提供了依据。与全球其他地区同时期的钙质超微生物相比，研究区的生物丰度和分异度相对较低，以椭 圆盔球石科（Ellipsagelosphaeraceae）生物群为主。
表4.3 江孜甲不拉沟口和甲不拉剖面甲不拉组钙质超微化石分布表
注：J为甲不拉沟口剖面；JF为甲不拉剖面；A示化石含量丰富；C示化石含量中等；F示化石含量少；R示化 石含量稀少（A：6-10 specimens per view；C：1-5 specimens per view；F：1 specimen in 1-10 fields of view ；R：1 specimenin 11-300 fields of view）。
（1）Ellipsagelosp haeraceae生物群特征
Ellipsagelosphaeraceae生物群的特点是颗石呈圆形、椭圆形，双盾型，盾盘上的晶粒 互相叠覆。在正交偏光显微镜下，两个盾均具干涉图像。它又可分为Watznaueria，Cyclagelosphaera，Manivitella，Ellipsagelosphaera等属。本次研究发现Watznaueria属种占优 势，其次是Cyclagelosphaera，Manivitella的属种。
经鉴定Watznaueria属包括6个种，即Watznaueria barnesae，Watznaueria fossacincta，Watznaueria ovata，Watznaueria manivitae，Watznaueria cf. manivitae，Watznaueria biporta。Cyclagelosphaera属有2个种，即Cyclagelosphaera margerelii和Cyclagelosphaera deflandrei。Manivitella属有1个种，即Manivitella pemmatoidea。
Watznaueria属，Manivitella属与Cyclagelosphaera属的主要区别在于前两者颗石盾盘呈 椭圆形，而后者呈圆形、亚圆形。Watznaueria与Manivitella的主要区别在于后者具大而空 的中央区。Watznaueria属中以Watznaueria barnesae为优势种，每张薄片中单种丰度高达 40％ 以上，其次按种的数量递减的是Watznaueria fossacincta，Watznaueria ovata，Watznaueria manivitae，Watznaueria cf. manivitae，Watznaueria biporta。这符合Watznaueria barnesae是保存不好的组合中最普遍的白垩纪颗石的说法（Perch-Nielsen，1985）。
从分类学角度讲，Watznaueria属的6个种根据个体的大小来区别，Watznaueria barnesae，Watznaueria fossacincta，Watznaueria ovata根据是否具有中央孔，以及中央孔的尺 寸大小加以区别，三者中央孔的尺寸依次增大。Watznaueria manivitae个体大，与 Watznaueria barnesae和Watznaueria fossacincta容易分开。Watznaueria cf. manivitae个体也很 大，一般超过8μm，中央孔小或关闭而与Watznaueria manivitae区别，Watznaueria biporta 在中央区具有两个大的穿孔为其显著特征。Watznaueria britannica的中央区具有横向棒，据此可与上述6个种加以区别。
Cyclagelosphaera属的外形呈圆形到亚圆形，是Ellipsagelosphaeraceae科中具有双折射 远端盾的一个属，在偏光显微镜下，该属远端盾发亮，与Markalius远端盾发暗相区别。研究区发现的两个种Cyclagelosphaera margerelii和Cyclagelosphaera deflandrei容易区别，前 者个体小，在偏光显微镜下远端盾很亮，而后者个体大，在偏光显微镜下颜色发黄。
Manivitella呈椭圆形，颗石的边缘区有两层环圈组成，其显著特征是中央区为大而中 空的开孔。
研究区的生物分异度相对较低，从生态环境上，常被看做典型的不稳定条件和富营养 的冷表层水（Okada et al.，1973；Brand，1994；Melinte et al.，2001 ）。Watznaueria barnesae为优势种，在整个白垩纪大部分环境中常见且丰富，已被证实是一个非常抗溶的 广适性世界种，该种是精力充沛的生态型种，能尽快适应新的生境（Mutterlose，1991 ； Melinte et al.，2001）。另外，Watznaueria barnesae占优势，常被看做是叠加成岩的标志 （Roth，1986；Roth et al.，1986）。
（2）早白垩世钙质超微生物组合的层位分布和时代
A. 甲不拉组
江孜地区甲不拉沟口剖面甲不拉组底部灰色—深灰色页岩及粉砂质页岩中产丰富的钙 质超微化石Speetonia colligata，Calcicalathina oblongata，Watznaueria barnesae，Watznaueria fossacincta，Watznaueria manivitae，Watznaueria cf. manivitae，Watznaueria biporta，Watznaueria ovata，Cyclagelosphaera margerelii，Cyclagelosphaera deflandrei，Hexalithus noeliae，Hexalithus magharensis，Polycostella senaria，Biscutum constans，Manivitella pemmatoidea，Nannoconus steinmannii steinmannii，N. steinmannii minor；其中Watznaueria barnesae，Watznaueria fossacincta，Watznaueria ovata，Watznaueria manivitae，Watznaueria cf. manivitae，Cyclagelosphaera margerelii，Biscutum constans，Manivitella pemmatoidea，Diazomatolithus lehmanii等为世界种。Cyclagelosphaera deflandrei，Speetonia colligate，Calcicalathina oblongata，Hexalithus noeliae，Hexalithus magharensis，Polycostella senaria，N. steinmannii steinmannii，N. steinmannii minor等为特提斯种。
世界种相对丰富，Watznaueria属种占优势，每张薄片中Watznaueria属种的丰度高达 60％～90％以上，其次是其他属种，依次是Cyclagelosphaera margerelii，Biscutum constans，Manivitella pemmatoidea。Manivitella pemmatoidea出现的时代是Berriasian—Cenomanian期，Biscutum constans出现于白垩纪，Watznaueria与Cyclagelosphaera两属种时间跨度大，但常 被认为是晚侏罗世—早白垩世低纬度组合中的典型种。Bown et al.（1998）认为 Watznaueria britannica在晚侏罗世Tithonian期是优势种，在早白垩世时，Watznaueria属仍 占优势，但Watznaueria britannica常被Watznaueria barnesae和Watznaueria fossacincta取代。经仔细鉴定，本研究区没有发现Watznaueria britannica，而富含Watznaueria barnesae和 Watznaueria fossacincta等种，说明该区所处时代为早白垩世。
特提斯种数量相对较少，但它们多具有地层意义。Nannoconus steinmannii minor和 N.steinmannii steinmannii是早白垩世Berriasian期的标准带化石，但在本研究区的数量稀 少，丰度极低。Cyclagelosphaera deflandrei为特提斯海区特有的种，主要发现于早白垩世 早期的沉积物中（Perch-Nielsen，1985）。Polycostella senaria为早白垩世Berriasian的化石，Gartner（1977）认为Polycostella senaria为近海沉积物中鉴别Berriasian的极佳指示化石。Speetonia colligata为Berriasian—Hauterivian晚期的化石，Calcicalathina oblongata为 Valanginian早期至Hauterivian早期的化石。Hexalithus noeliae，Hexalithus magharensis出现 于白垩世。
甲不拉剖面的甲不拉组下部（2～4层）钙质超微化石的丰度和分异度远远低于甲不 拉沟口剖面，产Watznaueria barnesae，Watznaueria fossacincta，Watznaueria cf. manivitae，Watznaueria biporta，Cyclagelosphaera margerelii，Cyclagelosphaera deflandrei，Biscutum constans，Polycostella senaria，Manivitella pemmatoidea，Diazomatolithus lehmanii，Calcicalathina oblongata等。本剖面没有发现超微锥石类钙质超微化石（nannoconids），这 主要是因为甲不拉组下部多出露黑色页岩。从古生态角度讲，大多数黑色页岩中缺乏这种 超微锥石类钙质超微化石，但在远洋碳酸盐中该类化石却占优势，已被很多学者认为是贫 营养的生态型（Coccioni et al.，1992；Erba，1994）。
浪卡子县林西剖面甲不拉组下部页岩、粉砂岩中含少量的钙质超微化石Watznaueria barnesae，Tubodiscus verenae，Manivitella pemmatoidea。其中Manivitella pemmatoidea是早白 垩世Berriasian期至晚白垩世Cenomanian期的化石，Tubodiscus verenae为早白垩世 Valanginian期，因此，该区甲不拉组下部时代是早白垩世。
综合分析江孜和浪卡子地区甲不拉组下部化石，可看出化石的时代具有过渡性色彩，既有 侏罗纪延续下来的分子，也有白垩纪成员，但主要仍反映了早白垩世化石组合的面貌，时代为 早白垩世Berriasian期至Valanginian期，该化石组合相当于Sissingh（1977）化石分带CC1～ CC3带下部，以及Hardenbol et al.（1998）化石分带NJK-D至NK-3带（图4.3；表4.4）。
表4.4 西藏南部与其他地区钙质超微化石组合（带）对比表
B. 桑秀组
浪卡子县林西剖面桑秀组下部页岩中含少量的钙质超微化石Calcicalathina oblongata，Speetonia colligata，Diazomatolithus lehmanii，Polycostella senaria，Watznaueria barnesae 。化 石的丰度和分异度远远低于江孜地区甲不拉组，属种与甲不拉组部分化石相同，据上述分 析可知，此桑秀组底部与甲不拉组底部时代相同，为早白垩世Berriasian—Valanginian期，相当于Sissingh（1977）化石分带CC1～CC3带下部，以及Hardenbol et al.（1998）化石 分带NJK-D至NK-3带（图4.3；表4.4）。
本次在浪卡子县卡东剖面采得样品13块，共制成薄片130张，经仔细鉴定，桑秀组 及甲不拉组下部均没有发现钙质超微化石，这可能是因为卡东剖面桑秀组下部及甲不拉组 下部出露的多是黑色页岩，古海洋环境不利于钙质超微生物生存的缘故。
综上所述，经过仔细地分析研究，以及与同期世界其他区域的钙质超微化石组合 （带）对比，研究区甲不拉组下部和桑秀组下部钙质超微化石组合时代属于早白垩世 Berriasian—Valanginian期，相当于特提斯海区Sissingh（1977）化石分带CC1～CC3带下 部，以及Hardenbol et al.（1998）化石分带NJK-D至NK-3带（表4.4）。