大坪阶，在 《中国区域年代地层 (地质年代) 表》中原名大湾阶，是中国中奥陶统下部的一个阶(对应国际奥陶系第三阶) 。该阶的地层已有数十年研究历史。在前人研究基础上，汪啸风等自 2001 年起，对其进行了重点、深入的研究，取得了一系列重要突破性进展和成果。据此，汪啸风等于 2006 年向国际地层委员会奥陶系分会正式提出了以中国宜昌黄花场大湾阶底界界线层型作为全球中/下奥陶统界线 (即全球奥陶系第三阶底界) 的层型剖面和点位 (GSSP) 的建议提案，并同时提出: 因大湾阶与岩石地层单位大湾组重名，不符合地层指南要求，建议将 “大湾阶”更名为大坪阶。该项提案和建议，于 2006 年 10 月经国际奥陶系地层分会投票表决，获通过; 后经报国际地层委员会投票表决，也获得通过; 最后，国际地质科学联合会于 2007 年 5 月正式批准了该项提案和建议。自此，中国的大坪阶被国际上所承认并进入 《国际地层表》，其底界的全球 GSSP 被确立在中国的剖面上。这是我国获得的第7 颗全球 “金钉子”。

(一) 大坪阶界线层型剖面位置

大坪阶界线层型剖面位于湖北省宜昌市北北东方向 22 km 处的宜昌至兴山县主干公路旁，距黄花场乡政府所在地 1 km，地理坐标为: 北纬 30°51'37. 8″，东经 110°22'26. 5″ (图11) 。

(二) 大坪阶界线层型剖面描述

中奥陶统底界 (即大坪阶的底界) 位于宜昌黄花场剖面大湾组下段的上部 SHod-16 层底部，距大湾组底界之上10. 57 m。下面简要描述大坪阶界线层型剖面 (各层中详细的化石名单见图12，图13) 。

大湾组中段 (中、下部)

图11 黄花场剖面及相邻剖面位置和奥陶系地层序列

中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果

中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果

图12 黄花场剖面大湾组下段至中段下部主要牙形石、笔石和几丁虫的分布

图13 黄花场剖面大湾组下段主要三叶虫的地层分布

中国主要断代地层建阶研究项目(2001～2009) 进展与成果

下伏地层 红花园组 灰色厚层白云质灰岩，含托盘藻 Calathium

(三) 大坪阶底界的定义

大坪阶的底界 (即中/下奥陶统间的界线) ，是以牙形石 Baltoniodus? triangularis 的首现为标志。其首现点位于黄花场剖面大湾组下段上部化石层 SHod-16 层的底部处，距大湾组底界之上10. 57 m 处; 牙形石 B. ? triangularis 的首现点位与笔石 Azygograptus suecicus 上、下生物带之间的界线接近，与几丁虫 Belo-nechitina cf. henryi 带的底界位置几乎一致; 该界线层处于瘤状灰岩夹黄绿色含笔石页岩的海进序列中。

(四) 大坪阶界线层型剖面的生物地层序列及其特征

1. 牙形石经本项目的课题研究，结合前人 (曾庆銮，1983; 安泰庠，1987; 倪世钊等，1987) 20 余年的研究，在界线层型剖面内，自下而上建立了 4 个牙形石带: ①Oepikodus communis 带，位于黄花场剖面红花园组顶部至大湾组最下部的厚层含海绿石灰岩中; ②Oepikodus evae 带，位于大湾组下段下部至中部，带化石仅存于该带的下部，与其共生的牙形石有: Bergstroemognathus extensus，Gothodus costulatus，Juanognathus variabilis，Lundodus gladiatus，Ｒeutterodus andinus 等; 该带的上部不含带化石，其牙形石组合是: Trapezognathus diprion，Periodon flabellum，Gothodus sp. ，Tropodus sp. ，Drepanoistodus forceps，Oepikodus intermedius，Periodon selenopsis， Baltoniodus? cf. B. ? triangularis， Tripodus leavis?， Protoprio-niodus yapu，Microzarkodina sp. A 等; ③ Baltoniodus? triangularis-Microzarkodina flabellum 带，位于大湾组下段上部 SHod-16 层至大湾组下段的顶部，本带的底界以 B. ? Triangularis 的首现为标志，同时也是大坪阶底界的标志，与 B. triangularis 同时出现的有 Periodon sp. ，A，其上 0. 2 m 处 (SHod -18) 即出现 Microzarkodina flabellum; ④Baltoniodus navis 带，位于大湾组中段底部至其上 1. 5 m 间隔内，与带化石共生的牙形石有: Periodon sp. A. Oistodus lanceolatus，Paroistodus originalis 等。

2. 笔石

在黄花场界线层型剖面内自下而上建立了 2 个笔石带: ①Didymograptellus bifidus 带，位于大湾组下段下部，与带化石共生的笔石有 Corymbograptus deflexus，Tetragraptus bigsbyi，Acrograptus kurki 等; ②Azygograptus suecicus 带，位于大湾组下段中上部至中段下部，根据该带内笔石组合的变化情况，进一步划 分 为: 下 间 隔 带，位 于 Hod3 层 至 SHod-14 层 之 间，笔 石组 合 为: Azygograptus suecicus，A. eivionicus，Phyllograptus anna 等; 上间隔带，位于 SHod-15～29 层之间，笔石组合为: Azygograptusellesi，Tetragraptus sp. ，Expansograptus sp. ，Pseudotrigonograptus sp. ，以 及 平 伸 和 下 斜 的 Xiphograptussvalbardensis 等。

3. 几丁虫

经研究，在黄花场界线层型剖面内自下而上建立了 4 个几丁虫带: ①Lagenochitina esthonica 带，位于大湾组最下部，层位与牙形石 Oepikodus evae 带最下部相当，共生的几丁虫有: Conochitina raymondii，C. ordinaria，Lagenochitina lata 等; ②Conochitina langei 带，位于大湾组下段 Hod24 层至 SHod-4 层的底部间隔内，大致与笔石 Didymograptellus bifidus 带至 Azygograptus suecicus 带下间隔带下部相当，或与牙形石 Oepidodus evae 带的下部至中部相当，共生的几丁虫有: Lagenochitina esthonica，Conochitina brevis(= Euconochitina brevis ) ， C. decipiens， C. poumoti， C. ordinaria， C. cf. langei 和 Tanuchitinasp. aff. achabae 等; ③Conochitina pseudocarinata 带，位于大湾组下段的中上部 Hod 4 层的底至 SHod 16层底，共生的几丁虫有: Conochitina sp. aff. pseudocarinata，Sagenachitina oblonga，Cyathochitina sp. ，以及一些下伏层位延续上来的分子; ④Belonechitina cf. henryi 带，与带化石共生的主要分子有: Belone-chitina micracantha，B. punctata 等。

4. 腕足类

此外，在黄花场界线层型剖面上，腕足类化石也相当丰富，根据其组合垂直分布情况，自下而上建立了 2 个腕足类生物带: ①Leptella 带，位于大湾组下段底部至上部，与笔石 Didymograptellus bifidus带至 Azygograptus suecicus 带下部相当，或与牙形石 Oepikodus evae 带相当; ②Euorthisina 带，本带的底界与笔石 Azygograptus suecicus 带的上、下间隔带的界线，或与牙形石 Baltoniodus ? triangularis-Mi-crozarkodina flabellum 带的底界 (即大坪阶的底界) 大体一致，向上可延续到大湾组的上段层位中; 剖面中出现的主要腕足类属有: Leptella，Sinorthis，Pseudomimella，Tritoechia，Noreidella，Pseudoporambo-nites，Euorthisina，Yangtzeella，Martellia，Eremotochia，Lepidorthis 等。

5. 三叶虫

剖面中的三叶虫化石亦较丰富，出现的主要属有: Pseudocalymene，Carolinites，Phorocephala，Age-rina，Ningkianolithus，Liomegalaspides，Ovalocephalus，Taihuangshania，Aulacopleura (Paraaulacopleura)和 Ｒhombampyx 等，根据其分布，可建下部的 Pseudocalymene cylindrical-Carolinites genacinaca组合带，位于大湾组下段下部至中部; 上部为 Agerina elongata 带，位于大湾组下段的上部，Agerina elongata 的首现层位 (SHod-15) 与笔石 Azygograptus suecicus 带上、下间隔带的界线一致，比牙形石 Baltoniodus ?triangularis-Microzarkodina flabellum 带的底界 (SHod-15) (即大坪阶的底界) 略低一点。因此，三叶虫Agerina elongata 和腕足类 Euorthisina 的首现层位也可作为识别大坪阶底界的辅助标志。

(五) 大坪阶界线层型剖面上的层序地层特征

经多年研究，在黄花场大坪阶界线层型剖面上，大湾组下段自下而上可识别出 3 个次一级海侵—海退旋回 (或四级层序) (图14) 。它们分别存在于大湾组下段下部、中部和上部至大湾组中段。大坪阶的界线生物层位于第三个旋回的海进序列中，沉积连续，其与下伏第二旋回之间的层序转换面可与全球中/下奥陶统界线间隔中广泛分布的低位事件对比。

1. 第一旋回

第一旋回位于大湾组下段下部 (Hod 29～4 层) ，与下伏红花园组顶部 (Hoh 30～31) 灰色厚层含Archaeocyphia，Calathium 白云质灰岩间构成一明显的层序转换面; 大湾组底部 0. 93 m 含牙形石和腕足类海绿石灰岩 (Hod29～27) 的出现，标志着大湾组海进的开始; 伴随这次层序转换，红花园组所含暖水生物群被大湾组的混合生物群 (以冷水生物群为主，伴有部分暖水生物群分子混入) 所取代; 第一旋回下部的低位海侵沉积 (Hod26～19) ，以灰色薄层含海绿石灰岩为主，其上的黄绿色页岩夹层中含最初出现并呈分散式保存的笔石 Didymograptellus bifidus; 第一旋回上部的薄层生物碎屑灰岩中不含海绿石，所夹的黄绿色页岩中粉砂质成分增高，顶部的生物碎屑灰岩的层面上布满腕足类介壳化石，这些沉积特征和生物埋藏方式均显示高位海退的特征。

2. 第二旋回

第二旋回位于大湾组下段的中部 (Hod 3～SHod-11) ，由一套薄层生物碎屑灰岩夹黄绿色页岩组成，本旋回起于 Hod 3 层底部，在其黄绿色页岩夹层中首次出现笔石 Azygograptus suecicus，显示出向上变深的趋势，易与下伏第一旋回顶部的薄层生物碎屑灰岩夹少许粉砂质页岩相区分; 第二旋回的海平面下降发生在大湾组下段中部的偏上位置，以黄绿色粉砂质页岩夹层增多、增厚，以及笔石 Azygograp-tus suecicus 带的笔石丰度降低为特征，显示向上逐渐变浅的高位沉积特征，其顶部 0. 9 m 厚的灰白色中厚层白云质泥晶灰岩 (SHod-9～11) 的出现，标志第二旋回结束。

图14 黄花场剖面大湾组下段碳同位素变化及其与沉积旋回和海平面变化的关系

3. 第三旋回

第三旋回位于大湾组下段的上部，属低位沉积，其与下伏第二旋回之间的层序转换面与全球广泛分布的中/下奥陶统界线间隔中的低位事件密切相关，即是此次全球低位事件在黄花场剖面的具体反映。在黄花场剖面，此次低位海侵序列跨越了牙形石 Oepikodus evae 带最上部至 Baltoniodus ? triangu-laris-Microzarkodina flabellum 带最下部 (SHod-12～18) ，由一套灰色薄层瘤状灰岩夹黄绿色页岩组成，在瘤状灰岩中含牙形石 Baltoniodus ? trangularis，Microzarkodina flabellum，Periodon sp. A，页岩中含少量笔石 Azygograptus suecicus，A. ellesi，并伴生腕足类 Pseudoporambonites-Euorthisina组合; 其上覆 0. 5 m厚的黄绿色含笔石 (Xiphograptus svalbardensis) 页岩夹少许瘤状灰岩透镜体 (SHod-19) 显示了第三旋回的最大海侵沉积，继短暂的海退灰岩沉积 (SHod-20～21) 后所发生的小规模海进位于 Azygograptus suecicus 带上间隔带上部 (SHos-22～24) ，并延续到大湾组下段的顶部。

(六) 大坪阶界线层型剖面的化学地层特征 (图14)

经对界线层型剖面系统的碳同位素进行分析测试和研究，其结果显示，黄花场剖面大湾组下段的δ¹³C值在整个牙形石Oepikodusevae带的范围内(除最上部外)，基本上呈现总体稳定上升的趋势(图14)。最小的δ¹³C值约0‰左右，发生在大湾组最底部，其后稳定上升，至大湾组下段中部与上部界线处达最大正偏离值为0.68‰;其上，δ¹³C值基本处于稳定状态，但略具轻微下降趋势，其间两个相对高的峰值出现于大湾组下段的上部和中段的下部。碳同位素的正偏离与生物的多样性和海平面升降间存在着密切的联系。

(七) 大坪阶界线层型的全球对比

根据黄花场大坪阶界线层型剖面的牙形石带序列及其组合特征，大坪阶底部 Baltoniodus ? triangu-laris-Microzarkodina flabellum 带的底界与波罗的海斯堪的纳维亚地区的 B. ? triangularis 带的底部和北美Tripodus laevis 带的底部基本一致; 根据黄花场剖面大坪阶底界之上 0. 2 m 出现牙形石 Microzarkodina flabellum，以及其下伏 Oepiodus evae 带中出现的牙形石 Ｒeutterodus andinus，Oepikodus intermedius，Mi-crozarkodina sp. A 等特征，大坪阶的底界与北美白石统 (Whiterock Series) 和依卑统 (Ibexian Series)典型剖面上所划分的 Tripodus laevis-Microzarkodina flabellum 间隔带的底界一致，也可与阿根廷圣地亚哥前科迪勒拉地区上圣地亚哥灰岩 (Upper San Juan Linestone) 中的 Tripodus laevis 带的底界对比; 根据黄花场剖面大坪阶底界界线附近出现笔石 Azygograptus ellesi，A. suecicus，Xiphograptus svalbardensis 等，可与澳大利亚等地区笔石带序列中 lunatus 和 victoriae 带之间的界线大致对比。

在国内，与大坪阶大致同期的岩石地层有: 鄂西地区的大湾组下段上部至上段中、上部; 黔北地区的湄潭组中上部; 安徽和县地区的小滩组中、下部; 浙西、皖南地区的宁国组中部; 湘中地区的桥亭子组中部; 赣南地区的七溪岭组中部; 陕南地区的赵家坝组中上部; 滇西地区的红石崖组中上部;四川峨眉山地区的大乘寺组上部; 山西、河北、山东、河南地区的北庵庄组上部至马家沟组底部; 陕西西部地区的水泉岭组上部至三道沟组底部; 新疆霍城地区的塔勒基河组中上部，柯坪地区的鹰山组顶部至大湾沟组下部; 西藏聂拉木地区的甲村组中部; 云南保山地区的施甸组中部，以及海南三亚地区的大葵群上部至牙花组底部等。

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