徽成盆地东河群孢粉化石的发现及其意义_吉利明

徽成盆地东河群孢粉化石的发现及其意义_吉利明
原稿收到日期:1995-05-24;修改稿收到日期:1995-11-03,1996-06-19,1996-11-17。

徽成盆地东河群孢粉化石的发现及其意义
吉利明雷怀彦房玄
(中国科学院兰州地质研究所,甘肃兰州,730000)
对甘肃南部徽成盆地东河群进行了孢粉研究,在上部的化垭组首次发现了一些孢粉化石。

孢粉组合以Cicatr icos ispor ites -Hsuisp orites -Classopollis 为代表,蕨类植物孢子占明显优势,以海金砂科、水龙骨科和卷柏科为主;裸子植物花粉以掌鳞杉科最常见,还有松科及麻黄科花粉。

经孢粉组合特征和属种地史分布对比分析,认为化垭组的地质时代属早白垩世,可能为早白垩世中期,东河群的上界也为这一时期。

关键词徽成盆地,甘肃,东河群,化垭组,早白垩世,孢粉组合
南秦岭凤县东河一带的砾岩夹砂页岩层最早称“东河砾岩”(赵亚曾、黄汲清,1931),时代定为白垩纪;之后在两当县境内该层位发现脊椎动物牙齿Omeisaurus j unghsiensis ,被定为晚侏罗世(杨钟健、卞美年,1943);1944年,叶连俊、关士聪将成县化垭出露的煤系地层命名为“鸡山煤系”,与下部的“东河砾岩”合称为“东河系”,时代归早白垩世。

解放后东河系被更名为东河群,分为三个亚群(陕西省地质局区域地质测量队,1958)。

西北地质科学研究所经大量工作后,依据岩性、岩相及化石将东河群划分为3个组,自下而上分别称为田家坝组、周家湾组和化垭组,时代确定为早白垩世(齐骅等,1972,1974)。

东河群因含有大量的化石而受到普遍重视,但化石研究者对不同门类化石所反映的时代在认识上很不一致(甘肃省地质局,1976;顾知微,1981;李祖望,1981;曹正尧等,1982),主要有三种观点:一种认为东河群属晚侏罗世;第二种认为是晚侏罗世至早白垩世;另一种划归早白垩世。

我国陆相晚侏罗世与早白垩世地层时代及其界线研究历来分歧较大,以燕辽地区热河群为代表,近年来,通过对热河群所产各门类动植物群的综合研究,结合海陆相地层对比、同位素年龄值等(徐正聪,1979;李子舜
等,1983;郝诒纯,1986),时代归属早白垩世的看法已被多数学者所接受;对于包括东河群在内,含有大量热河群生物群分子的许多层位相当的岩群之认识也趋于一致,时代理应为早白垩世。

但对东河群所含3个组更详细的地层古生物研究很少,特别是地层孢粉学研究尚无正式报道。

在完成“甘肃中生界磁性地层划分”项目研究过程中,笔者对成县附近的东河群进行了孢粉学研究,尽管只在上部的化垭组内发现了不够丰富的孢粉化石,但对确定地层时代仍具有一定的作用。

野外及室内工作中得到中国科学院兰州地质研究所孟自芳研究员的大力协助和热情指导,特此致谢。

1997年2月地层学杂志JOURNAL OF S TRATIGRAPHY 第21卷第1期
一、地层概况
徽成盆地位于甘肃南部,地层区划属巴颜喀拉秦岭区南秦岭分区的同德武都小区(甘肃区域地层表编写组,1979),也是本地区较大的一个盆地。

东河群主要分布于盆地内的武都县至成县一带,在徽县、两当县、碌曲及叠部等地也有零星出露,为巨厚的湖沼相沉积和山麓相堆积,含丰富的植物、瓣鳃类、腹足类、介形虫及轮藻等化石。

化垭组主要出露于成县化垭、毛坝和康县草坝一带,以含薄层煤、煤线及菱铁矿结核为特征,且颜色较其下部两组深,为灰绿,灰黑及黄褐色碎屑岩,顶部及底部发育中粗粒砾岩层。

该组顶部出露层位不一,厚度变化大,340m 至1200m 不等。

本文研究的化垭组剖面位于成县与康县之间的豆坪附近(图1),剖面沿公路及河岸分布,岩性简述如下:
化垭组
厚>768.0m 6.黄绿、土红、灰绿及灰黑色泥岩、粉砂岩夹砂岩、砾岩和煤线(未见顶)>91.3m 5.黄绿、灰绿、灰黑及黄褐色粉砂岩、粉砂质泥岩,夹砂岩、炭质泥岩。

含孢粉化石Biret -
ispor ites potoniaei 、D eltoidosp ora sp .、Converr ucosispor ites congregatus 、D ensoispor ites
velatus 、Classop ollis par vus 、Pseudop icea variabilifor mis 109.8m
4.灰黑、黄绿、黄褐色泥岩、粉砂质泥岩,夹炭质泥岩、砂岩及煤线,含菱铁矿结核。

产孢
粉化石Hs uispor ites r ugatus 、Pter isis por ites sp .、Conver r ucosisp or ites sp .、Is -
chyos por ites cr ater is 、Plicatella nankingensis 、Tr iporoletes cf .reticulat us 、Pinuspollen -
ites micro insignis 、Ephedr ip ites (D istachyap ites )f usifor mis 等123.7m
3.黄绿、灰黑色泥岩,夹炭质泥岩、砂岩及灰岩,含煤线。

含孢粉化石D ensoispor ites micro -
r ugulatus 、Lep tolep idites psarosus 、K luk ispor ites var iegatus 、Cicatricosispor ites pseu -
dotr ip ar titus 、C .sp .、L aev igatosp orites sp .、Polypodiaceaspo rites gr acilis 、Classopollis
classoides 、Ab ietineapo llenites microalatus 等
218.7m 2.灰黑、黄绿色泥岩、粉砂质泥岩,夹粉砂岩、砂岩、砾岩、煤线及菱铁矿结核
103.9m 1.黄绿、灰绿、灰黑色泥质粉砂岩、粉砂岩,夹粉砂质泥岩、砂岩、砾岩,底部为巨厚层状
砾岩
120.6m ——————整合——————
下伏地层:周家湾组图1 采样位置图
徽成盆地内的其他各地化垭组剖面上,前人发现了大量的古生物化石(齐骅等,1972-1975;李祖望,1981),包括古植物E latocladus sp .,Br achyphyllum japonicum ,Co -niop teris onychioides ,C .b urejensis ,C .sp .,
Ginkgoites sib iricus ,G .cf .chilinensis ,
Ruf fordia goep per ti ,Selaginellites sp .;瓣鳃
类Sp haer ium anderssoni ,S .subp lanum ,
S .selenginense ,S .jeholense ,S .pujian -
gense ,Tetor ia yixianensis ,T .fu xinensis ,
T .cf .yokoyamai ,Fer ganoconcha sibirica ,
F .subcentralis ,F .cur ta ,F .cr assa ,F .
elongata ,Nakamuranaia chingshanensis ,N .
elongata ,Corbicula (Mesocorbicula )teto -riensis ,U nio obr utschewi ;介形类Cypr idea 33
1期吉利明等:徽成盆地东河群孢粉化石的发现及其意义
(Cyp ridea )sinensis ,C .unicostata ,C .vitimensis ,C .(Y umenia )subor ifor mis ,Ly -cop terocyp ris sp .,Metacypr is sp .,Ziz iphocyp r is costata ;腹足类Probaicalia p rinadae ,P .gerassimov i ,Viv ipar us sp .,Valvata sp .;轮藻类Maedlerisphaera normalis ,Mesochara stip itata ,Atopochara trivolvis ,Flabellochar a harr isi ,F .liangdangensis ,F .huayaensis ,Tr iclypella jiangluoensis ,Clypeator jiuquanensis ,C .j .var .huixianensis 。

二、孢粉组合特征
化垭组剖面共分析孢粉样品28块,仅在中上部的6块样品中得到为数不多的一些孢粉化石,而且受区内大面积火成岩侵入之影响,热成熟度高,化石破碎。

表1列出了所有经笔者鉴定可辨认的孢粉化石,共计24属31种,薄片中化石稀少均达不到统计要求。

表1 化垭组孢粉属种分布Pteridophyta
Tr iporoletes cf .reticulatus De ltoidospora sp .
Densoisporites v elatus Bire tisporites potoniaei
D .microrugu latus Cicatricosisporites pse udotripar titus
Polypod iac eaesporites gracilis C .sp .
L ae v igatospor ites sp .Plicatella na nkinge nsis
Gymnospermous Con ver rucosispor ites congregatus
Ephedr ipites (Distachyapites )fusifor mis C .cf .v eneitus
Inaper turopollenites d ubius C .sp .
Quadraecu lina minor L eptolepidites psarosus
Pseudopicea var iabilifor mis Concav issim isporites p unctatus
Abietineapolle nites microalatus f .minor Pin uspolle nites mic roinsig nis Verr ucosisporites s p .
Classopollis parv us Pter isisporites sp .
C .ann ulatus Hsuisporites r ugatus
C .qiya ngensis K lukisporites v ariegatus
C .classoides Isc hyospor ites c rateris Eucomiidites troedssonii
化垭组孢粉组合中蕨类植物孢子占明显优势,裸子植物花粉较少见,未发现可靠的被子植物花粉。

蕨类植物孢子中海金沙科孢子最常见,出现的属种有Cicatr icosispor ites pseudotr i -par titus ,C .sp .,Plicatella nankingensis ,Concav issim ispor ites p uncatus 和K lukisporites var iegatus 。

水龙骨科植物孢子也较常见,有Deltoidospora sp .,Polypodiaceaesporites gracilis ,Laevigatospor ites sp .。

卷柏科及可能属于该科的孢子有Densoispor ites velatus ,
D .m icror ugulatus ,Hsuispor ites r ugatus ,Ver r ucosispor ites sp .。

此外还出现凤尾蕨科的孢子Lep tolepidites psarosus ,Pterisisporites sp .。

分类位置不明的孢子有Punc -tatospor ites sp .,Biretispor ites potoniaei ,Ischyospor ites crateris ,Tr iporoletes cf .reticula -tus 及Converr ucosispor ites congregatus 。

裸子植物花粉以掌鳞杉科的Classopollis 属最为常见,出现的种有C .p arv us ,C .annulatus ,C .qiyangensis ,C .classoides 。

发现的松科双气囊花粉有Pseudop icea var i -ab ilifor mis ,Pinuspollenites microinsignis ,Abietineapollenites m icroalatus f .minor 。

还出现麻黄科的Ephedr ip ites (Distachyap ites )fusiform is 及杜仲科的E ucom iidites 34 地层学杂志 21卷
troedssonii 等。

依据组合中属种的地史分布和出现的频率,化垭组可初步确立为以Cicatricosis -por ites -Hsuisporites -Classopollis 为代表的孢粉组合。

三、地质时代讨论
化垭组孢粉组合中海金沙科孢子的大量出现与属种多样性显示出早白垩世,尤其是早白垩世中期的主要特征。

其中的Cicatricosispor ites pseudotripar titus 多分布于早白垩世晚期和晚白垩世,少数地区见于早白垩世中期,在加拿大的Alberta 地区、澳大利亚Surat 盆地的Albian 及其以后的地层中经常出现,前苏联东部Barremian 期也较多见,在我国辽宁阜新沙海组、湖北宜昌五龙组等早白垩世中晚期地层中都很常见。

Plicatella nankingensis 最早发现于江苏句容盆地葛村组,在黑龙江鸡西盆地穆棱组、安徽合肥朱巷组等早白垩世中晚期地层中也有发现。

K luk ispor ites var iegatus 仅分布于早白垩世,大量出现于江苏句容葛村组、吉林蛟河鸟林组及湖北宜昌五龙组。

Concavissimisporites p unc -tatus 是世界各地早白垩世广泛分布的标志种,如比利时、英国、荷兰的韦尔登期、澳大利亚Valanginian -Albian 期,美国、加拿大的Berriasian -Albian 期均有出现,在埃及、罗马尼亚、前苏联等国的早白垩世中晚期地层中也有发现,在我国塔里木卡普砂良群、吉林蛟河鸟林组至磨石砬子组及内蒙古固阳组等同一时代的层位中都有分布。

Hsuispor ites 属最初发现于黑龙江鸡西穆棱组,是我国南北方早白垩世常见的典型分子,江汉平原五龙组、安徽朱巷组及山西左云组等早白垩世中晚期地层中经常见到。

晚白垩世也有分布,如松辽盆地四方台组等地层中所见。

该属出现的时代一般晚于Hauteriv -ian 期。

Triporoletes reticulatus 也是早白垩世中晚期的标志分子,多见于加拿大阿尔伯特地区Aptian -Albian 阶、美国马里兰州Barremian -Albian 阶和俄克拉何马州Albian 阶,在我国出现于松辽盆地伏龙泉组至明水组、蛟河地区磨石砬子组和保家屯组、辽西孙家湾组和鸡西群等。

组合中发现的Densoispor ites 、Verr ucosisporites 、
Ischyosporites 、B iretispor ites 及Clas -sopollis 属都是早白垩世的重要组成部分。

值得注意的是Laevigatosporites 、Polypodi -aceaesporites 、Pter isispor ites 三属是晚白垩世以后大量分布的类型,最早出现于早白垩世晚期。

早白垩世,特别是早中期经常出现的Cibotiumspor a 、Todisporites 、Osmundacidites 、Alisporites 、Callialaspor ites 、Cerebropollenites 等较古老的属型在组合中没有见到,也未发现早白垩世晚期至晚白垩世大量分布的莎草蕨科植物孢子Schiz aeoispor ites 属和普遍出现的原始被子植物花粉。

以上分析说明化垭组的地质时代应为早白垩世,可能处于早白垩世中期。

徽成盆地化垭组前人发现了丰富的轮藻类化石(李祖望,1981),其组合以Clava -toraceae 科的成分为主,包括在系统演化上有密切联系的Flabellochar a 、Clypeator 、Triclypella 及Atopochara 等属,地质时代被确定为早白垩世中期Barremian 期,进一步肯定了本文所作的时代推论。

化垭组孢粉组合特征与河北黄骅拗陷下白垩统下部孢粉组合(郭蔚红、赵艾江,1989)、黑龙江鸡西盆地城子河组孢粉组合(蒲荣干、吴洪章,1982;黎文本,1992)等较为相351期吉利明等:徽成盆地东河群孢粉化石的发现及其意义
似。

黄骅拗陷下白垩统下部为Cicatricosisporites -Pinuspollenites 组合,其中海金沙科孢子和分化完善的双气囊类花粉占明显优势,Cicatr icosispor ites 、Classopollis 及Pinuspollen -ites 属最为发育;除了Pter isispor ites 、Tr iporoletes 、Polypodiaceaespor ites 和E ucom iidites 四属外,化垭组中发现的其它属在此均有出现;该组合的地质时代为早白垩世中晚期Bar -remian -Aptian 期。

鸡西盆地城子河组孢粉组合以裸子植物花粉占优势,蕨类植物孢子次之,也未发现被子植物花粉;蕨类植物孢子同样以海金沙科为主,且类型较丰富,Cy -athidites 、Deltoidospor a 及Laev igatospor ites 属也很常见;裸子植物花粉以松柏类双囊粉占多数,掌鳞杉科的Classopollis 属含量很低;化垭组中见到的多数属种在该组合中都有分
布,只有Hsuispor ites 、Polypodiaceaesporites 、Ischyosporites 、Quadr aeculina 等少数几属未发现;城子河组孢粉组合的地质时代是早白垩世中期Hauterivian -Barremian 期。

以上孢粉组合特征对比分析表明,化垭组孢粉组合虽然所含的孢粉属种类型较少,但基本显示了早白垩世,尤其是早白垩世中期的普遍特征。

因而,徽成盆地下白垩统东河群的上界可能只延续至早白垩世中期。

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Discovery of sporo -pollen fossils from the Donghe Group of the
Huicheng Basin and their stratigraphic significance
Ji Liming Lei Huaiyan Fang Xuan
(L anz hou Institute of Geo logy ,Academia Sinica ,Lanz hou ,730000)
A bstract The upper layer of the Donghe Group in the Huicheng Basin of southern Gansu is the Huaya Formation ,w here some sporo -pollen fossils w ere found for the first time .The Cicatr icosispor ites -Hsuisporites -Classopollis Assemblage w as established .It is characterized by the evident dominance of pteridophyte spores ,and gym nospermous pollen is the next .The pteridophy tes include mainly Lygodiaceae ,Polypodiaceae and Selaginellaceae .In the g ymnosperms ,the Cheirolepidiaceae is predominant ,and there are also Pinaceae and Ephedraceae .Based on the analy sis of some important genera and species in the assemblage and com paring them w ith the know n assemblages in various districts ,the w riter considered the Huaya Fo rmation to be Early Cretaceous in age ,probably the middle Early Cretaceous .Key words H uicheng Basin ,Gansu ,Donghe Group ,Huaya Fo rmation ,Early Cretaceous ,
palynological assemblage
图版说明
(所有图片均放大800倍,标本保存在中国科学院兰州地质研究所) 图版Ⅰ
1.波托尼伯莱梯孢Biretisporites poton iae i Delcourt et
Sprumont
XH17 6
2,3.皱状徐氏孢Hsuispor ites rugatus Zhang
XH11 3,XH11 5
4.微皱层环孢Densoisporites microrugu latus Brenner
XH10 5
5.凤尾蕨孢(未定种)Pte risisporites sp .
XH11 5
6-8.三角瘤面孢(未定种)Conve rrucosispor ites sp .
XH 10 1,XH10 1,XH11 1
9.欧椋莱蕨孢Lep tol e pid ites psarosus Norris
XH10 3
10.梭形麻黄粉E phe dripites (Distachyapites )fusiform is (S hakm .)Kru tzsch
371期吉利明等:徽成盆地东河群孢粉化石的发现及其意义
XH11 6
11.变化克鲁克蕨孢K lukisporites v ariegatus Couper
XH10 3
12.杯状坑穴孢Ischyosporites crater is Balme
XH11 6
13,14假三肋无突肋纹孢Cic a tric osisporites pse udotripartitus (Bolch .)Dettmann
XH10 4
15.南京短突肋纹孢Plicatella nankingensis (Zhang )Ye
XH11 1
16.无突肋纹孢(未定种)Cicatric osisporites sp .
XH10 5
17.小四字粉Quad raec ulina minor (Pocock )Xu et Zhang
XH17 6
18.光面单缝孢(未定种)Laev igatosporites sp .
XH10 5
19.规则水龙骨单缝孢Polypodiaceaespor ites gracilis (Wil .et Webs .)Ke et S hi
XH10 3
20.环圈克拉梭粉C lassopollis ann ulatus (Verb .)Li
XH17 5
21.小克拉梭粉C lassopollis parv us (Brenner )Wang et Zhang
XH17 6
22.拟克拉梭粉C lassopollis classoides Pflug
XH10 4
23.祁阳克拉梭粉C lassopollis qiyangensis Shang
XH10 3
24.小标准双囊松粉Pinuspollenites m icroinsignis (Krutzsch )Song et Li
XH11 4
25.小型小囊单束松粉Abie tineapollenites microalatus f .minor (Pot .)Potonie
XH10 3
26.可变假云杉粉Pse udopic ea v ariabiliformis (M al .)Bolch
XH17 4
《古生物学报》1996年增刊即将出版
“塔里木盆地无脊椎动物及植物化石群补充研究”是国家“八五”重点科技攻关项目“塔里木盆地油气资源”的子课题,经过有关专家多年来的认真研究,已完成9篇论文,现汇集一起,在《古生物学报》1996年增刊上发表。

有关化石的正式描述和公开发表将丰富古生物学基础资料,有利于与国内其他地区和国际地层古生物对比,有益于目前正在进行的塔里木油气资源的勘探开发工作。

需订购增刊的单位和个人可以汇款到《古生物学报》编辑部,订价(含邮费)20元整。

(《古生物学报》编辑部供稿)38 地层学杂志 21卷。