中国白垩纪陆相阶的划分与对比

２０１３年１０月

Ｏｃｔ．，２０１３

地　层　学　杂　志

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　

ＳＴＲＡＴＩＧＲＡＰＨＹ第３７卷　第４期

Ｖｏｌ．３７　Ｎｏ．４

中国白垩纪陆相阶的划分与对比①

万晓樵１）　李罡２）　黄清华３）　席党鹏１）　陈丕基２）

１）生物地质与环境地质国家重点实验室（中国地质大学）　北京　１

０００８３；２）现代古生物学和地层学国家重点实验室，中国科学院南京地质古生物研究所　江苏南京　２１０００８；

３）大庆油田有限责任公司勘探开发研究院　黑龙江大庆　１６３７１２

摘　要：完成陆相地层划分、赋予可与海相地层对比的年代框架是白垩纪研究的基础。白垩纪陆相地层在中国北方发育较完整，冀北—辽西地区下白垩统研究详细，松辽地区上白垩统保存完整，是建立中国白垩纪陆相阶的地层标准。通过与“国际年代地层表”对比，陆相侏罗系－白垩系界线可能位于土城子组的上部，下白垩统－上白垩统的界线位于泉头组底部，

白垩系－古近系界线位于明水组二段上部。基于冀北—辽西地区和松辽盆地的地层序列，将下白垩统划分为冀北阶、热河阶和辽西阶，上白垩统划分为农安阶、松花江阶和绥化阶，底界年龄分别为１４５．５Ｍａ、１３０Ｍａ、１１９Ｍａ、９９．６Ｍａ、８６．１Ｍａ和７９．１Ｍａ

。关键词：年代地层，陆相地层，地层划分，阶，白垩系，中国北方

中图法分类号：Ｐ　５３４．５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３－４９５９（２０１３）０４－０４５７－

１５①国家自然科学基金（

Ｎｏ．４１１７２０３７）、《国家重点基础研究发展计划》项目（２０１２ＣＢ８２２０００）、中国地质调查局（１２１２０１１１２０１４５）和全国地层委员会“

中国主要断代地层建阶研究”项目资助。文稿接受日期：２０１３－０７－１４；修改稿收到日期：２０１３－０９－

２０。第一作者简介：１９５０年生，男，教授，从事古生物学与地层学的研究与教学；Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｘｑ＠ｃｕｇ

ｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 陆相白垩系是中国地层发育特色。我国拥有众

多白垩纪陆相沉积湖盆，对其研究，可以提供大陆内部的地球系统信息，这是海相记录无法涉及的。完成陆相地层划分，

赋予可与海相地层对比的年代框架，是陆相白垩系研究的基本任务。

陆相白垩系分布于东北、华北、西北的五十多个沉积盆地中，其中研究程度较高的有松辽盆地、海拉

尔盆地、

三江盆地、二连盆地、北票盆地、滦平盆地、酒泉盆地、吐鲁番盆地、准噶尔盆地和塔里木盆地等（表１、２）（叶得泉等，１９９０；Ｗａｎ　Ｘｉａｏ－ｑｉａｏ　ｅｔ　ａｌ．，２００７

）。下白垩统在东北区、华北区和西北区都有分布，并且含有丰富的动、植物化石和多种矿产资源。冀北—辽西地区的下白垩统研究较为详细，特别是热河生物群的重大发现，使得冀北—辽西地区成为

表１　中国北方下白垩统划分对比

Ｔａｂ．１　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｌｏｗｅｒ　Ｃｒｅｔａｃｅｏｕｓ　ｉｎ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　

Ｃｈｉｎ

ａ

表２　中国北方上白垩统划分对比

Ｔａｂ．２　Ｕｐｐ

ｅｒ　Ｃｒｅｔａｃｅｏｕｓ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｃｈｉｎ

ａ国际地学界关注的焦点。松辽地区上白垩统保存最为完整，形成有亚洲最大的陆相油田。其地层系列已成为中国陆相白垩系对比的标准。全国地层委员会（２００２）基于中国华北和东北地区的地层序列，初步提出建立中国白垩纪区域年代地层的方案。该方案包括１２个陆相阶（义县、九佛堂、沙海、阜新、孙家湾、泉头、青山口、姚家、嫩江、四方台、明水和富饶阶），这些阶名均源自相应的组名。《中国地层指南及中国地层指南说明书》提出“阶的名称（尤其是今后新建的阶名）

最好应与相对应的岩石地层单位使用的地理名称相区别”（全国地层委员会，２００１）。实际上，经多年研究，白垩纪年代地层中的１２个阶与其来源组名已无直接的对应关系，

如早白垩世晚期泉头阶所依据的泉头组，

其时代已属于晚白垩世早期；晚白垩世末期的富饶阶，其所对应的富饶组时代已为古新世。其余各阶与其相关组也有不等错位，这一现象为年代地层单位的使用造成了困惑。因此，本文对白垩纪的中国陆相阶做了重新划分和命名，

逐步使其具有独立的年代概念。一、中国北方白垩纪陆相地层界线问题

１　白垩系底界及相关地质年龄

目前中国陆相白垩系与“国际年代地层表”的对比尚无一致意见，已有的同位素年龄与生物地层标志更是相去甚远，使得对该界线的确定存有很大争议。从上世纪９０年代开始多数学者认为义县组的时代应当晚于早白垩世最早期（Ｓｈａ　

Ｊ．Ｇ．＆Ｆüｒｓｉｃｈ，１９９３；Ｓｈａ　Ｊ．Ｇ．ｅｔ　

ａｌ．，２００６；周忠和等，２００９

）。近年来热河脊椎动物群的研究几乎一致认为大店子组、义县组和九佛堂组均属于早白垩世。全国地层委员会２００２年出版的《中国区域年代地层（地质年代）表说明书》将中国陆相侏罗系－白垩系界线置于义县阶与大北沟阶之间，采用１３７Ｍａ的界线年龄；另一种意见将陆相白垩系的底界划在冀北滦平盆地大店子组下部，即该界线高出大店子组底界４．７５ｍ，界线层型剖面点在滦平县火斗山乡张家沟门下营村剖面第９层之底，该界线的生物标志以Ｃｙｐｒｉｄｅａ　ｓｔｅｎｏｌｏｎｇ

ａ的首现为标志（田树刚等，２００４）。白垩系底界目前没有实测年龄，但在大店子组下伏大北沟组中有锆石Ｕ－Ｐｂ年龄数据：

柳永清等（２００３）在滦平县井上村东张家口组顶部采流纹质强熔结凝灰岩（距大北沟组底约１５ｍ左右），通过单颗粒锆石测得ＳＨＲＩＭＰ　Ｕ－Ｐｂ年龄为１３５．４±１．６Ｍａ；同时测得冀北滦平张家沟门村大北沟组上部凝灰岩和凝灰质砂岩层中单颗粒锆石ＳＨＲＩＭＰＵ－Ｐｂ年龄为１３３．９±２．５Ｍａ、１３０．１±２．５Ｍａ

。据此通过估算大北沟组沉积速率推测白垩系底界年龄为１３０Ｍａ。“国际年代地层表”（２０１３）所给的侏罗系－白垩系的界线年龄为１４５．５Ｍａ，与中国陆相白垩纪研究者据化石所标定的界线位置有很大出入。笔者认为全球地质演化阶段划分只可有一个标准，作为地层标准，国际上界线年龄是唯一的，不应当存在地区性的差异。

结合古生物学、同位素年代学、古地磁学等多学科的结果，

可将我国陆相侏罗系－白垩系界线与国际地质年表对比。根据我国相关陆相地层年代学数据

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