Famennian boundary sections in Vietnam

8 8 0
Famennian boundary sections in Vietnam

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

which  are  belonging  to  the  lower  part  of  the  Toc  Tat  Formation    (D 3 ‐C 1 tt ).  This  interval  is . composed  of  thin  bedded,  stripped  and [r]

(1)

187 

Two Frasnian/Famennian boundary sections in Vietnam 

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 (D3‐C1 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 (D3xn). 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 

_ *Tel.: 84‐4‐8544423.   

  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 

(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   

crepida    crepida 

 

Famennian 

triangularis  triangularis  triangularis  linguiformis  linguiformis  linguiformis 

rhenana    rhenana 

jamieae    jamieae 

 

Frasnian 

(3)(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. minutaPa. 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, 

(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 

(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   crepidaPa.  triangularis  

tenuipunctataPa. subperlobata Branson & Mehl, 

Pa.  delicatula  platys  Ziegler  &  Sandberg,  Pa. 

werneri Ji & Ziegler, Padelcatula 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 

(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

(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, 

PalaegeographyPalaeoclimatology,  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

Ngày đăng: 04/05/2021, 07:15

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan