奧陶系

古地理方面，在我國，奧陶紀海侵範圍與寒武紀大致相似，不過出現了岩相和生物群的分異現象。動物群因岩相而異，廣闊的淺海相黑色頁岩中以筆石群為代表，濱海相碎屑岩（砂岩）以軟體動物貝殼相的混合動物群為代表，靜海灰岩相以頭足類動物群為代表。沉積岩相隨地區和時間而變化，如華北區開平盆地為灰岩相，以頭足類為代表，揚子區雲貴一帶，下奧陶統下部為碎屑貝殼相，以軟體動物為代表，中奧陶統為淺海筆石相，如甘肅平涼和新疆筆石相。華北奧陶系含竹葉狀灰岩，為淺海相標誌。奧陶紀中期海侵範圍最廣，晚期在華北及東北南部發生了普遍的海退現象。早期和中期華北及東北南部，地形低平，淺海廣布，岩相穩定，奧陶系以灰岩及白雲岩沉積為主，並含火山岩系。動物群除早期有筆石外，以鸚鵡螺類最重要，如滿洲角石（Manchuroceras）、朝鮮角石（Coreanoceras）、阿門角石（Armeno-ceras）。華南區地形比較複雜，岩相分異明顯，出現了筆石頁岩相和殼灰岩相。鸚鵡螺類則以震旦角石（Sino-ceras）為其特徵。西北區岩相變異更為顯著，以火山岩系發育，大部分岩層變質、厚度巨大為其特徵。動物群在祁連山和天山以東南型為主，混生少數北方型。在鄂爾多斯台緣及天山以北則以北方型為主。東北北部，僅大小興安嶺出露奧陶系，以碎屑沉積為主，夾有火山岩系，厚度巨大，岩層變質，動物群為東南型。西藏珠穆朗瑪峰地區奧陶系以灰岩為主，早期動物群為北方型，中期為南方型。沉積礦產有華北亮甲山組及馬家溝組的石灰岩，山西馬家溝組上部的石膏，西北華北及華南奧陶系中的鐵礦，貴州及河北奧陶系中發現油苗等。

奧陶紀一般分為3個世——早奧陶世、中奧陶世和晚奧陶世。相應地，奧陶系地層劃分為下奧陶統、中奧陶統和上奧陶統。

國際劃分

由於各國奧陶系的分統界線多不一致，國際上近來趨向是不分統只分階，或把階改為統一級。例如英國的奧陶系共分15個筆石帶，曾分屬6個階或統，自下而上為：特里馬道克、阿雷尼格、蘭維恩、蘭代洛、卡拉多克、阿什極爾階或統。美國過去把奧陶系分為三個統，自下而上為：加拿大統、占勃蘭統和辛辛那提統。2000年，國際地質科學聯合會國際地層委員會將奧陶系三分：含已確定的底部特里馬道克階的下統，含已確定的上部達瑞威爾階的中統和上統（其餘層位尚未正式建階）。

各國劃分

英國的奧陶系分為6個統，由下至上依次為：①特里馬道克統（Tremadoc Series）、②阿雷尼格統（Arenig Series）、③蘭維恩統（Llanvirn Series）、④蘭代洛統（Llandeilo Series）、⑤卡拉多克統（Caradoc Series）和⑥阿什極爾統（Ashgill Series）。

目前世界上多數國家的奧陶系都取用三分，但界線不甚一致。如瑞典、挪威、蘇聯、中國、美國和澳大利亞等國，對中奧陶統的頂、底界線各有各的劃法[參見“中國與其他國家（或地區）奧陶系對比簡表”]。

在分統問題上，中國國內也有不同意見。按三分，即特里馬道克統、阿雷尼格統和蘭維恩統的地層為下統；蘭代洛統和卡拉多克統中、下部地層為中統；卡拉多克統上部和阿什極爾統地層為上統。按二分，即蘭代洛統底界以上的地層為上統，以下的地層為下統，以揚子地台劃分為準，建立了小殼相為主的分階。

大多數人認為英國奧陶系分統界線不夠精確，長時期國際上用其作為對比的標準是個很大弱點。英國奧陶系分層標準用的是筆石帶，而世界多數地區發育介殼相，因此對比很困難，使各統之間的分界往上或往下移動頻繁。英國地質學家D·惠廷頓等（1984）經過認真研究，試圖限定每個統的底界，以補其先天不足。如特里馬道克統的底界以群居扇形網格筆石（Dictyonemaflabelliformesociale）亞帶的底界為準，阿雷尼格統的底界以下曲對筆石（Did-ymoraptusdeflexus）亞帶的底界為準。蘭維恩統的底界以兩分對筆石（Didymoraplusbifidus）帶的底界為準。由於英國的D.bifidus'與北美的D.bifidus不同，有人建議以直窄對筆石（D.artus）帶來替代蘭代洛統的底界，以圓滑雕筆石(Glyptoraptusteretiusculus)帶的底界為準，卡拉多克統的底界過去以纖細絲筆石(Nemaraptusracilis)帶的底界為準，現在看來不夠準確，還需繼續研究。阿什極爾統的底界位於筆石帶Pleuroraptuslinearis或牙形石Amorphonathussuperbus帶之間。

捷克和斯洛伐克古生物學家認為英國的統實際上是階。中國長時期把英國奧陶系的統當作階使用。

奧陶系的頂底界線也不一致。在英國原來以Glyp-toraptuspersculptus帶的底界為奧陶系頂界，1985年，國際地科聯又同意以Parakidoraptusacuminatus帶的底界為其頂界，中國和其他一些國家的地質學家還有不同意見。關於奧陶系的底界，世界上多數國家以特里馬道克統底界為準，只有英國傾向以阿倫尼格統底界為奧陶系底界。

中國對國際劃分的貢獻

“第十屆國際奧陶系、第三屆國際志留系聯合大會”上，奧陶紀的第三階擁有了一個中國名字――大坪階。大坪階的命名，標誌著我國在該領域的研究已達到國際領先水平，這是中國地質學者取得的最高榮譽。

此次會議的一個重大議程就是奧陶紀第三階的命名。在會前，經過十多名奧陶系分會選舉委員正式投票，位於中國湖北宜昌黃花場的地層剖面進入了第三階標準地層的候選名單。后經過大會投票，以該剖面為參照而命名的大坪階，以壓倒性優勢擊敗俄羅斯等競爭對手，成為奧陶紀第三階的國際統一名。

奧陶紀第三階取了個中國名，很大原因是因為此前奧陶系三枚“金釘子”都釘在了中國。中科院地質古生物研究所專家介紹說，“金釘子”是一種通俗的含義，它真正的含義是全球年代地層界線、成形和點位，就像我們的歷史一樣，劃分為唐宋元明清。

比如，奧陶紀第三階的年限是距今4.72億年～4.68億年前，確定4.72億年的“金釘子”是在第三階的命名所在地――中國宜昌黃花場發現的。黃花場剖面的地層連續、牙形石帶演化系列完整，世界上其他的地方雖然也有這種地層，但它們的地層記錄有缺失，因此黃花場被國際公認為“金釘子”，將此作為早奧陶到中奧陶時代的分界線，定為全球劃分對比4.72億年地質時代的惟一標準。這就如同歷史學家將人類的歷史劃分為不同的時期一樣，全世界地質學家研究各種地質事件、開展地層劃分與對比，都必須遵循這個標準。而我國“釘”在奧陶紀的另兩顆“金釘子”，分別是在浙江常山和湖北宜昌王家灣取得的。

2001年，全國地層委員將中國的奧陶系劃為六個階分屬三個統：下統新廠階，道保灣階，中統大灣階、達瑞威爾階和上統艾家山階、錢塘江階。

中國的奧陶系沉積分佈很廣，包括華北、東北、華南和西部地區。沉積基本上可以分為2種類型：①活動類型沉積，如天山、興安地槽區、祁連山地槽區和東南地槽區等；②穩定類型沉積，如中朝地台，揚子地台以及塔里木地台等。此外，上述兩種類型之間還有過渡區，如江南區。地槽區的岩石有復理石相碎屑岩、硅質岩、火山岩、頁岩和少量的碳酸岩等，一般厚度較大，有些地區可達數千米。地台區以砂岩、頁岩、石灰岩和白雲岩等為主，一般厚度較小，多在400～600米之間。北非和南美等地奧陶系有冰磧層，中國尚未發現。揚子地台與東南地槽區之間及中朝地台與祁連山地槽區之間過渡類型的奧陶系，黑色頁岩增多，灰岩減少，厚度比地台區較大。

中國北方地台區的奧陶系是碳酸鹽沉積，由上至下包括中奧陶統八陡組、閣庄組和下奧陶統馬家溝組、亮甲山組和冶里組，上奧陶統僅見於地台西緣。中國西南地台區的奧陶系研究較詳，湖北三峽地區的地層劃分具有代表性，由上至下是上奧陶統五峰組、臨湘組，中奧陶統寶塔組、廟坡組，下奧陶統牯牛潭組、大灣組、紅花園組、分鄉組和南津關組。中國東南地區有完好的筆石地層剖面，奧陶紀筆石帶順序清楚，已經基本上建立起中國以筆石相為準6個階（期），含25個筆石帶。

在地台區或過渡區，奧陶系剖面連續，界線清楚，是研究奧陶系的理想地區。從目前情況看，今後應當加強地槽區奧陶紀古生物、生物地層、沉積岩石學和有關的礦產研究。