全球寒武系第四阶和第十阶高精度界线地层及其“金钉子”研究

The proposed project will deal with the evolutional and diversifying processes of trilobites and conodonts in the intervals bearing the FAD (first appearance datum) of the key species Arthricocephalus chauveaui in 3 sections in the adjacent areas between W. Hunan and E. Guizhou and Lotagnostus americanus in the Waergang section, Taoyuan, Hunan. It will precisely define the lower boundaries of the potential global standard stages (provisional Stage 4 and Stage 10) of the Cambrian System on the basis of the microevolutional processes and accurate stratigraphical occurrences of all taxa from the interval and the lowest occurrences of the key species in the target sections. This project will fulfill all the necessary studies required for a GSSP such as the studies on the lithostratigraphy, biostratigraphy, chemostratigraphy, and sequence stratigraphy of the boundary interval in order to erect the Global Standard Stratotype-section and Point (GSSP, i.e. “Golden Spike”) for both the provisional Cambrian Stage 4 and Stage 10 in China and to name Cambrian new standard chronostratigraphic units with Chinese geographic names. Erecting the “Golden Spikes” and global chronostratigraphic units in China has not only the great scientific significance and applicable value in all fields of geosciences, but also reflects China’s leading strength of integrated research on Cambrian palaeontology and startigraphy.

研究湘西—黔东3个剖面的乔氏节头虫（Arthrococephalus chauveaui）一种和湖南桃源瓦儿岗剖面的美洲花球接子（Lotagnostus americanus）一种首现前后的一段时期内三叶虫、牙形刺的演化、分异过程，通过各属种的微演化进程和精细的产出层位，确定这两个关键种在剖面中的首现位置，从而精确定义潜在的全球标准阶的底界。同时完成全球层型剖面和点位（“金钉子”）必要的岩石地层、生物地层、化学地层、层序地层等多学科综合研究。力争在过去确立两个“金钉子”和建立三个全球单位的基础上，再为我国夺取寒武系第四阶和第十阶的“金钉子”和确立以我国地名命名的全球年代地层单位。在我国建立划分全球年代地层的“金钉子”和全球标准单位，不仅在地球科学领域具有重要的科学意义和实际应用价值，也体现了我国在寒武系古生物学和地层学研究上具有国际领先的综合实力。

建立作为全球年代地层标准的“金钉子”是世界地层学近50年来的研究热点，目前我国已建立了11 个金钉子，处于全球领先地位。最近在我国建立的“金钉子”由本项目建立，它的建立是我国再次跃居为拥有“金钉子”最多的国家。本项目研究了黔东和湘西的寒武系第4、5阶和第10阶的全球“金钉子” 候选剖面界线层段, 完成了第5和第10阶全球层型剖面和点位（“金钉子”）必需的岩石地层、生物地层、化学地层、层序地层等多学科综合研究和第4阶发生物地层研究。从而确立了全球第5阶金钉子和潜在的全球第10阶“金钉子”点位以及确定了第4阶“金钉子定义标准和候选剖面。2018年6月，经国际地科联批准，全球寒武系第5阶的“金钉子”在贵州剑河八郎乌溜—曾家岩剖面建立，同时以我国地名命名了苗岭统（原第3统）和乌溜阶（第5阶）。乌溜阶底界以Oryctocephalus indicus 的首现定义，位于剖面凯里组之上52.8m。本项目已提议在湘西桃源瓦尔岗剖面建立的第10阶“金钉子”，以球接子Lotagnostus americanus在剖面沈家湾组底界之上29.65m之处定义第10阶；经研究，在剖面界线地层内可识别包含3个球接子三叶虫带的生物地层序列；在第10阶内识别出3个碳同位素负漂移，其中N1负漂移与提议的GSSP点位基本一致；在第10阶内识别出一个包含着12个五级准层序级别的三级层序，其中第一个五级准层序中包含GSSP点位。本项目从贵州的3个剖面中筛选出剑河交榜剖面，拟提议该剖面为第4阶“金钉子”候选层型，在界线地层中识别出包含3个多节类三叶虫生物地层序列，选定Oryctocerella duyunensis作为定义全球第4阶底界的关键化石。本项目的这些研究成果为再在我国夺取寒武系第4阶和第10阶的金钉子和以我国地名命名的全球年代地层单位奠定了坚实的基础。