1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Báo cáo " Two Frasnian/Famennian boundary sections in Vietnam " potx

8 420 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Two frasnian/famennian boundary sections in vietnam
Tác giả Ta Hoa Phuong
Trường học Vietnam National University
Chuyên ngành Earth Sciences
Thể loại báo cáo
Năm xuất bản 2007
Thành phố Hanoi
Định dạng
Số trang 8
Dung lượng 520,92 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Conodont fossils belonging to Frasnian/Famennian F/F boundary interval have been discovered within several geologic sections in Vietnam, including Ngoc Lam, Xom Nha Quang Binh, Kang Ka

Trang 1

Ta Hoa Phuong* 

College of Science, VNU 

Received 02 July 2007 

Abstract.  Conodont  fossils  belonging  to  Frasnian/Famennian  (F/F)  boundary  interval  have  been 

discovered  within  several  geologic  sections  in  Vietnam,  including  Ngoc  Lam,  Xom  Nha  (Quang  Binh), Kang Ka Pass, Nguom Kim Pass (Cao Bang), Noong De Pass (Nghe An), and Si Phai Pass, 

Ma Pi Len Pass (Ha Giang). However, the F/F boundary with both the linguiformis and triangularis 

conodont zones that bracket the boundary has only been identified at Si Phai Pass and Xom Nha  Mountain. 

At  Si  Phai  Pass,  F/F  boundary  within  the  Dong  Van  ‐  Nho  Que  Section  has  been  identified  between beds S12/8 and S12/9, within the lower part of Toc Tat Formation (D 3 ‐C 1 tt). This part of 

the  section  is  composed  of  thin  bedded,  stripped  and  colorful  limestone  interbedded  with  pure,  thin and average bedded grey and pink ‐ grey limestone. 

Exposure  of  F/F  boundary  is  best  observed  in  a  cave  mouth  within  Xom  Nha  Mountain.  All 

four  major  F/F  boundary  conodont  zones  rhenana,  linguiformis,  triangularis  and  crepida  have  been 

found in a grey and dark‐grey, average to thick bedded limestone and clayey limestone sequence  that belongs to the Xom Nha Formation (D 3xn). Here the F/F boundary has been determined to lie 

between beds 9‐3b and 9‐4a within bed 9 in the Xom Nha Section. 

Keywords: Conodont fossils; Linguiformis Zone; Triangularis Zone; Frasnian; Famennian. 

1. Introduction *  

Typical  for  all  stratigraphic  boundaries,  at 

present  fairly  broad  paleontological  criteria 

have  been  used  to  define  the  F/F 

chronostratigraphic  boundary.  For  each  such 

boundary, there is a specific fossil lineage, within 

a  broader  group  of  fossils  that  has  the  most 

important  role  in  defining  the  boundary  level. 

The  concept  of  a  Global  Boundary  Stratotype 

Section  and  Point  (GSSP)  is  now  used  as  the 

stratotype  for  each  chronostratigraphic 

boundary  defining  each  increment  of  geologic 

_

  E‐mail: phuongth@vnu.edu.vn 

time.  These  GSSPs  are  currently  being  established,  must  follow  strict  guidelines  and  first  be  approved  by  the  International  Commission on Stratigraphy (ICS). 

Finding  a  GSSP  that  satisfies  the  required  paleontological criteria is very difficult because 

of  sedimentary  hiatuses  that  often  happen  at  the  boundary,  resulting  in  the  removal  of  critical  fossil  zones.  Such  zones  may  also  be  missing,  even  in  the  case  where  sedimentation 

is  stable,  due  to  a  number  of  factors  including  facies changes. 

The  GSSP  established  the  end  of  the  Frasnian Stage and beginning of the Famennian  Stage (F/F boundary) of Upper Devonian attract  attention  in  international  stratigraphical  circle, 

Trang 2

Ta Hoa Phuong / VNU Journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 187‐193   188

due  to  many  important  events,  and  sudden 

changes  happened  in  organisms  living  at  that 

time.  Criteria  defining  the  F/F  boundary  and 

location were approved by the ICS, placing the 

boundary within the Upper Coumiac quarry in 

the  southeastern  Montagne  Noire  region, 

Southern  France.  The  GSSP  point  agreed  upon 

by  the  Subcommission  on  Devonian 

Stratigraphy  (SDS)  corresponds  to  the  first 

occurrence  of  the  conodont  Palmatolepis 

triangularis, within the Palmatolepis lineage, and 

defines  the  base  of  the  Famennian  [12,  13]. 

Conodont  zonation  places  the  boundary 

immediately  following  the  end  of  the 

linguiformis  Zone  and  at  the  beginning  of  the 

triangularis  Zone  [1].  The  linguiformis  Zone  is  a 

relatively new conodont zone that now replaces 

the upper part of the no longer used gigas Zone, 

with  the  rest  of  the  gigas  Zone  now  placed 

within  the  rhenana  Zone.  As  a  consequence  of 

this  change,  the  Upper  Devonian  for  F/F 

boundary  interval,  from  the  uppermost 

Frasnian  to  the  lowermost  Famennian includes 

rhenana,  linguiformis,  triangularis,  crepida 

conodont zones, respectively (Table 1).  

Our  work  on  Upper  Devonian  sections 

from  Viet  Nam  has  concentrated  on  the  F/F 

boundary interval [4, 8‐11]. As a result, abundant 

conodont  assemblages  have  been  found  within 

this interval. However, Palmatolepis triangularis, 

the critical index species defining the beginning 

of  the  Famennian  was  commonly  found,  while 

species  typically used  to define  the  linguiformis 

Zone are relatively rare and only found at a few  localities  (Table  1).  Perhaps  this  is  a  result  of  local facies control on the environment in which  these conodonts live. 

2.  Frasnian/Famennian  section  interval  in  Si  Phai Pass  

This  interval  is  belonging  to  the  longer  section  from  Nho  Que  River  to  Dong  Van  (Dong  Van  District,  Ha  Giang  Province).  It  extends  from  the  public  cistern  of  Si  Phai  Village  to  Si  Phai  Pass.  The  lowermost  part  of  this  interval  is  characterized  by  grey  limestone  interbedded  with  argillaceous  shale,  thin  to  medium  bedded  limestone,  siliceous  limestone  and chert with thickness of about 40 m regarded 

by Dang Tran Huyen [2] as the uppermost part 

of  Si  Phai  Formation.  This  part  of  section  contains  numerous  tentaculites  Homoctenus  and  conodonts  belonging  to  varcus,  cristatus,  disparilis,  and  transitans  zones.    Overlying  on  the  above  mentioned  rocks  are  the  first  limestone  layers  of  the  Toc  Tat  Formation  that  composed  of  thin  bedded  stripped,  variegated,  interbedded  with  medium  bedded  limestone  (15‐40 cm) greenish and pinkish grey limestone. 

Table 1. Conodont zones within the frasnian/famennian boundary interval  

from the Dong Van and Xom Nha  sections  Stage  International standard 

conodont zones 

Conodont zones discovered  

at Dong Van Section 

Conodont zones discovered 

at Xom Nha Section 

rhomboidea  rhomboidea   

 

Famennian 

triangularis  triangularis  triangularis  linguiformis  linguiformis  linguiformis 

 

Frasnian 

Trang 4

Ta Hoa Phuong / VNU Journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 187‐193   189

From limestone of the lower part of the Toc 

Tat  Formation,  the  collected  conodont 

assemblage belonging to rhenana and triangularis 

zones are as follows [11]: 

1)  Rhenana  Zone  containing  Palmatolepis 

subrecta  Miller  &  Youngquist;  Pa.  ljaschenkoae 

Ovnatanova;  Pa.  jamieae  Ziegler  &  Sandberg; 

Pol.  uchtensis  Ovnatanova  &  Kuzmin;  Pol. 

lodinensis  Polsler;  Ancyrodella  nodosa  Ulrich  & 

Bassler; and Pol. brevilamiformis Ovnatanova.  

2)  Triangularis  Zone  containing  Palmatolepis 

triangularis Sannemann; Pa. superlobata Branson 

& Mehl; Pa. clarki Ziegler; Pa. delicatula delicatula 

Branson  &  Mehl;  Pa.  delicatula  protorhomboidea 

Sandberg  &  Ziegler;  Pa.  cf.  regularis  Cooper; 

and  Pa.  clarki  →  Pa.  minuta,  Pa.  minuta  minuta 

Branson & Mehl. 

  Fig. 1. The F/F boundary in the Si Phai  

Mountain Pass Section. 

Recently, in limestone layers that originally 

are  thought  to  belong  to  the  upper  part  of  the 

rhenana Zone [10, 11], we have found the species 

Palmatolepis  linguiformis  (S12‐6,  S12‐7,  S12‐8  samples), the diagnostic species for the linguiformis 

Zone. As a result, it is now clear that within this  section, the F/F boundary interval includes two 

main diagnostic conodont zones, the linguiformis 

Zone  (highest  zone  in  the  Frasnian)  and  the 

triangularis  Zone  (lowest  zone  in  the  Famennian). These zones cover two continuous  layers  (in  beds  S12‐8  and  S12‐9)  at  the  lowest  part of the Toc Tat Formation (Fig. 1, 2). 

  Fig. 2. Stratigraphic columns of the F/F boundary  interval at Si Phai Pass and Xom Nha sections. 

3. Frasnian/Famennian section interval in Xom  Nha Mountain 

The  section  is  located  just  inside  the  front  entrance of a southwestern facing cave near the  hamlet of Xom Nha (Fig. 3, 4). Carbonate layers,  mainly  limestone,  at  this  section  belong  to  the  Xom  Nha  Formation  (D3 xn).  Until  recently, 

very  few  macrofossils  have  been  found  in  this 

Trang 5

section.    A  minor  but  interesting  Frasnian‐

Famennian assemblage of stromatoporoids and 

conodonts was first discovered here by Nguyen 

Huu  Hung  et  al  [5].  Therefore,  for  detailed 

study  on  this  boundary  interval,  numerous 

limestone  samples  were  collected  bed  by  bed 

for conodont study with the aim to resolve the 

stratigraphical sequence of the section. 

 

Fig. 3. The position of Xom Nha Section in the West 

of Quang Binh Province. 

The  stratigraphic  sequence  and  conodont 

composition  in  the  limestone  from  the  bottom 

to the top of the section (Fig. 4, 6) are as follow: 

1.  Lowermost  beds  are  composed  of  grey, 

dark grey limestone, thick and medium bedded 

(20‐60  cm)  with  dimish  layer  surface,  1.45  m 

thick.  Conodont  comes  only  from  the  upper 

part  of  beds,  belongs  to  the  lower  part  of  the 

rhenana  Zone,  and  are  numbered  as  1  and  2  in 

Fig. 3. They include Ancyrodella nodosa Ulrich & 

Bassler;  A.  ioides  Ziegler,  Ancyrognathus 

triangularis  Youngquist;  Palmatolepis  rhenana 

rhenana  Bishoff;  Pa.  rhenana  nasuta  Muller;  Pa. 

hassi    Muller  &  Muller;  Pa.  jamieae    Ziegler  & 

Sandberg; and Pa. foliacea  Youngquist (X1, X2).  

2. Medium‐bedded (20‐75 cm), fine grained 

limestone,  intercalated  with  argillaceous 

limestone. Abundant conodont occurs from the 

rhenana Zone to crepida Zone, and  from bottom 

to top. They are as follows: 

 

 Fig. 4. F/F boundary lying in the middle of bed 9, 

Xom Nha Section. 

 

Fig. 5. Cross section of bed 9 indicating the plates  used for conodont analysis. The F/F boundary lies 

between plates 9‐3b and 9‐4a. 

Trang 6

Ta Hoa Phuong / VNU Journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 187‐193   191

‐  Palmatolepis  rhenana  rhenana  Bishopff,  Pa. 

jamieae  Ziegler  &  Sandberg  (X3);  Ancyrodella 

nodosa  Ulrich  &  Bassler,  Pa.  hassi  Muller  & 

Muller,  Pa.  boogaardi  Klapper  &  Foster,  Pa. 

juntinaensis  Han,  Pa.  hassi  Muller  &  Muller, 

Ancyrodella nodosa Ulrich & Bassler (X4, X5, X6); 

Ancyrodella  nodosa  Ulrich  &  Bassler,  A.  ioides 

Ziegler, Palmatolepis boogaardi Klapper & Foster, 

Pa. rhenana rhenena Bischopff (X7). 

‐  Palmatolepis  linguiformis  Muller,  Pa. 

rhenana  rhenana  Bischoff,  Pa.  rhenana  brevis 

Ziegler,  Pa.  rhenana  nasuta  Muller,  Pa.  gigas 

Miller  &  Youngquist,  Pa.  subrecta  Miller  & 

Youngquist,  Pa.  hassi  Muller  &  Muller,  Pa. 

juntinaensis  Han,  Pa.  ederi  Ziegler  &  Sandgerg, 

Pa.  eureka  Ziegler  &  Sandberg,  Palmatolepis 

foliacea Youngquist, Ancyrodella nodosa Ulrich & 

Bassler,  A.  ioides  Ziegler,  Homoctenus  sp.  (X8); 

Pa.  rhenana  rhenana  Bischoff,  Pa.  rhenana  nasuta 

Muller,  Pa.  gigas  Miller  &  Youngquist,  Pa. 

subrecta  Miller  &  Youngquist,  Pa.  linguiformis 

Muller,  Ancyrodella  nodosa  Ulrich  &  Bassler, 

Palmatolepis triangularis Sannemann (X9). 

‐  Palmatolepis  triangularis  Sannemann,  Pa. 

subperlobata  Branson  &  Mehl,  Icriodus  alternatus 

Branson & Mehl. (X10, X11, X12). 

‐  Palmatolepis  triangularis  Sannemann,  Pa. 

subperlobata Branson & Mehl, Pa. delicatula clarki 

Ziegler,  Pa.  delicatula  postdelcatula  Schulke, 

Icriodus alternatus Branson & Mehl (X13, X14). 

‐  Palmatolepis  triangularis  Sannemann,  Pa. 

triangularis  →  crepida,  Pa.  triangularis  → 

tenuipunctata,  Pa.  subperlobata  Branson  &  Mehl, 

Pa.  delicatula  platys  Ziegler  &  Sandberg,  Pa. 

werneri  Ji  &  Ziegler,  Pa.  delcatula  postdelicatula 

Schulke,  Pa.  weddigei  Ji  &  Ziegler,  Pa.  minuta 

loba  Helms,  Pa.  quadrantinodosalobata 

Sannemann,  Pa.  regularis  Cooper,  Pa.  crepida,  

Ancyrolepis sp., (X15, X16, X17, X18, X19). 

From  the  above  mentioned  conodonts  and 

their  location  in  the  section,  the  following 

remarks  can  be  maked  for  defining  F/F 

boundary at Xom Nha Mountain:

1.  Seven  lowermost  beds  in  the  section 

(from  sample  X1  to  X7,  Fig.  4)  contain 

conodonts  belonging  to  the  rhenana  Zone.  The 

conodonts  in  the  first  and  second  beds  belong 

to the lower rhenana Subzone, while those from  beds 3 to 7 belong to the upper rhenana Subzone. 

2. In bed 8, Palmatolepis linguiformis Muller –  principal index species for the linguiformis Zone 

was also found together with those found in the 

rhenana Zone. 

3.  In  bed  9,  conodonts  of  the  both 

linguiformis  and  triangularis  zones  were  found.  Apart from conodonts found in the linguiformis 

Zone,  the  principal  index  species  for  the 

triangularis  Zone  ‐  Palmatolepis  triangularis  was 

also found. 

4.  From  bed  10  to  bed  14,  although  fossils 

are  rare,  but  Pa.  triangularis  was  found  in  each 

beds.  

5. Beds 15 to 19 contain conodonts belonging 

to the uppermost part of the triangularis Zone as  well as the whole crepida Zone.  

These results indicate that the F/F boundary 

at Xom Nha Section is located within bed 9. For 

a  better  definition  of  the  boundary,  a  block  containing  bed  9  (33  cm  thick)  was  cut  into  12  small plates (2.5 cm for each) with corresponding  labels  from  the  lowermost  to  the  uppermost  plates: 9‐1a, 9‐1b  ,9‐2a,  9‐2b, 9‐3a, 9‐3b,  9‐4a, 9‐ 4b,  9‐5a,  9‐5b,  9‐6a,  9‐6b  (Fig.  5).  These  plates  were  used  for  conodont  extraction,  and  in  plates  from  9‐1a  to  9‐3b,  different  species  of  conodonts  belonging  to  Frasnian  were  found, 

including Pa. hassi Muller & Muller, Ancyrodella  nodosa Ulrich & Bassler, Pa. linguiformis Muller, 

etc. However, from plate 9‐4a and upward, the 

individuals  of  Pa.  triangularis  Sannemann 

species  were  discovered,  but  the  number  of  individuals  of  different  conodont  species  decreased  quickly.  In  the  beds  next  to  bed  9, 

along  with  Pa.  triangularis  Sannemann,  Icriodus 

sp. and other conodonts of Famennian age were  also  found.  Therefore,  the  F/F  boundary  has  been placed between plates 9‐3b and 9‐4a in the 

middle of bed 9 in Xom Nha Section. 

Trang 7

  Fig. 6. Detailed stratigraphic column of the F/F 

boundary interval at Xom Nha Section. 

4. Conclusions 

The  F/F  boundary  in  Vietnam  has  been 

found at 2 places: the Si Phai pass interval within 

Dong  Van  ‐  Nho  Que  Section  (Ha  Giang),  and 

in a cave mouth near Xom Nha (Quang Binh). 

At Si Phai Pass, the F/F boundary has been 

defined  between  beds  S12/8  and  beds  S12/9, 

which  are  belonging  to  the  lower  part  of  the 

Toc  Tat  Formation    (D3‐C1 tt).  This  interval  is 

composed  of  thin  bedded,  stripped  and 

variegated  limestone  beds  interbedded  with 

pure, thin and medium bedded grey and pink ‐ 

grey limestone. 

The  best  locality  for  the  F/F  boundary  is 

near  Xom  Nha  in  Xom  Nha  Mountain.  The 

major conodont zones bounding the boundary, 

rhenana,  linguiformis,  triangularis  and  crepida 

zones, have been found in grey and dark‐grey,  medium  to  thick  bedded  limestone  and  argillaceous  limestone  that  belong  to  the  Xom  Nha  Formation  (D3 xn).  The  F/F  boundary  is 

placed in the middle of bed 9, between plates 9‐ 3b and 9‐4a in the section.  

Paleontological  characteristics  and  continuity 

of  the  sedimentary  environment  in  the  F/F  Si  Phai  and  Xom  Nha  boundary  sections  show  that  those  sections  are  more  close  to  the  Coumiac  stratotype  in  France  [3]  than  to  the  Steinbruch  Schmidt  hypostratotype  in  Germany.  In  the  last  section,  the  change  of  the  sedimentary  environment  related  to  the  Kellwasser event is distinctly pronounced [6]. 

Acknowledgements 

This  paper  was  completed  within  the  framework  of  Fundamental  Research  Program  funded  by  Vietnam  Ministry  of  Science  and  Technology. The author would like to thank his  colleagues  Nguyen  Huu  Hung,  Doan  Nhat  Truong  (Institute  of  Geology  and  Mineral  Resources),  Pham  Huy  Thong  (Geological  Mapping  Division  of  North  Vietnam),  Nguyen  Thuy  Duong,  Nguyen  Thanh  Lan  (College  of  Science, VNU) for their cooperation during this  study.  The  author  expresses  his  deepest  acknowledgement  to  Prof.  B.B.  Ellwood  (Louisiana  State  University,  USA)  for  his  help 

in  editing  the  English  text,  and  to  Prof.  Tong  Dzuy  Thanh  (Vietnam  National  University,  Hanoi) for improving this paper.  

References 

[1] J.W. Cowie, W. Ziegler, J. Remane,  Stratigraphic  Commission  accelerates  progress,  1984  to  1989, 

Episodes 12 (1989) 79. 

[2] Dang  Tran  Huyen,  New  data  on  the  Devonian 

stratigraphy  in  Dong  Van  area,  Journal  of 

Trang 8

Ta Hoa Phuong / VNU Journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 187‐193   193

Geology 142 (1979) 22 (in Vietnamese). 

[3] C.  Girard,  G.  Klapper,  R.  Feist,  Subdivision  of 

the  terminal  Frasnian  linguiformis  conodont 

Zone,  revision  of  the  correlative  interval  of 

Montagne  Noire  Zone  13  and  discussion  of 

stratigrapphically  significant  associated  

trilobites,  in  Understanding  Late  Devonian  and 

Permian‐Triassic  Biotic  and  Climatic  Event: 

Towards  an  Intergrated  Aproach  (Edited  by  D.J. 

Over,  J.R.  Morrow  and  P.B.  Wignall),  Elsevier, 

2005. 

[4] Nguyen  Cong  Thuan,  Ta  Hoa  Phuong,  New 

data on the age of the base of Toc Tat Formation 

in  Ha  Lang  area,  Cao  Bang  Province,  VNU 

Journal of Science, Natural Sciences and Technology  

No. 3 / XVIII (2002) 87 (in Vietnamese). 

[5] Nguyen  Huu  Hung,  Pham  Kim  Ngan  et  al., 

Discovering the Frasnian ‐ Famennian limestones 

(Upper  Devonian)  in  Quy  Dat  area,  Binh  Tri 

Thien,  Journal  of  Earth  Sciences  4/2  (1980)  27  (in 

Vietnamese). 

[6] E. Schindler, Event‐stratigraphic markers within 

the Kellwasser Crisis near the Frasnian/Famennian 

boundary  (upper  Devonian)  in  Germany, 

Palaegeography,  Palaeoclimatology,  Palaeoecology 

104 (1993) 115. 

[7] Ta  Hoa  Phuong,  New  discovery  of  Devonian 

and  Lower  Carboniferous  pelagic  fossils  in 

Dong  Van  area  (Ha  Giang  Province,  Vietnam), 

Proceedings  of  the  Int.  Symp.  on  Strat.  Correl.  of  Southeast Asia, Bangkok (1994) 62.  

[8] Ta Hoa Phuong, Doan Nhat Truong, Preliminary  studies on the boundaries of Famennian stage in 

Vietnam, Journal of Geology, series B 5‐6 (1995) 94 

(in Vietnamese). 

[9] Ta  Hoa  Phuong,  Nguyen  Huu  Hung,  Upper  Devonian Frasnian/Famennian boundary in the  Xom Nha limestone, Quy Dat area, Quang Binh 

Province,  Journal  of  Geology  238  (1997)  5  (in 

Vietnamese). 

[10] Ta  Hoa  Phuong,  Devonian  and  Carboniferous  stratigraphy  in  Dong  Van  Section,  Ha  Giang 

Province,  Journal  of  Geology  Special  Issue  (2000) 

2 (in Vietnamese). 

[11] Ta  Hoa  Phuong,  Devonian  and  Carboniferous  conodont biostratigraphy of Dong Van Section, Ha 

Giang Province, Journal  of  Geology,  series  B  19‐20 

(2002) 14 (in Vietnamese). 

[12] W.  Ziegler,  G.  Klapper,  Stages  of  the  Devonian 

system,  Episodes  (International  Geosciene  News 

Magazine)  2/8 (1985) 15. 

[13] W.  Ziegler,  C.A.  Sandberg,  The  Late  Devonian 

standard  conodont  zonation,  Cour.  Forsch.  Inst. 

Senckenberg 121 (1990) 1. 

Ngày đăng: 22/03/2014, 12:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm