中国白垩纪陆相阶的划分与对比
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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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139Ma(Swisher et
al.,2002)或者139~156Ma(Davis et al.,2005),中国东北地区侏罗系-白垩系界线可能位于土城子组之内(周忠和等,2009)。
季强等(2006)综合了生物与同位素年龄的结果,通过与国际地质年表对比,分析冀北—辽西地区陆相侏罗系-白垩系界线可能在土城子组的上部。
由于土城子组上部目前缺乏化石和年龄证据来明确其归
属,一些学者趋向于将该界线置于土城子组与张家口组之间,
作为一条野外便于识别的地质界线。
然而,土城子组上部139~156Ma的年龄数据应当正视。
因此,
本文暂且将这一复杂的陆相界线置于土城子组上部,其年龄基本与“国际年代地层表”(2013)的界线(145.5±5Ma
)取得一致(国际地层委员会,2013;章森桂等,2013
)(表3)。
表3 中国白垩系陆相阶划分及其与国际阶对比
Tab.3 Chinese Cretaceous terrestrial stages and their correlation with international stag
e
s2 松辽盆地下白垩统-上白垩统界线
泉头组和青山口组的时代归属问题涉及到松辽陆相盆地上、下白垩统界线划分。
近十年来,泉头组的时代基本归属于阿尔布—土仑期,但具体认识不一,一种意见认为其时代属于阿尔布期(高瑞祺等,1994、1999;叶得泉等,2002;全国地层委员会,
2002),或为赛诺曼期(陈丕基等,1998),也有将其归于赛诺曼—土仑期的意见(Li Wen-ben
&LiuZhao-sheng
,1994;黎文本,2001)。
从泉头组所产孢粉化石组合面貌来看,其上部的被子植物花粉已知有19属近30种,
其中有一些中、晚白垩世常见种,如Asterisp
orites radiatus,A.stellatus在西伯利亚低地东部及其相邻地区大量出现于赛诺曼—土仑期地层中,一般认为上述辐射型孢子群可以看作为赛诺曼—土仑期的标志(黎文本,2001)。
Cranwellia striatella是泉头组上部孢粉组合中最常见的一种被子植物花粉,在俄罗斯西伯利亚至远东地区最早出现于土仑期晚期(Markevitch,1994)。
同时,泉头组见到较多的被子植物化石,多为早白垩世晚期—晚白垩世常见属种。
其中Platanus septentrionalis和Trapa angulata为太平洋两岸晚白垩世和古新世地层中常见的种
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54 4期
万晓樵等:中国白垩纪陆相阶的划分与对比
(李星学,1959;郭双兴,1984)。
泉头组中产出的悬铃木科化石分布最广,
除达科他植物群的时代为赛诺曼—土仑期外,其他均不超出阿尔布晚期—赛诺曼期的范围。
目前发现的悬铃木科化石最早在阿尔布晚期(张志诚,1985)。
因此,泉头组的时代最早不早于阿尔布期,可能为赛诺曼期(高瑞祺等,1994
)。
①黄清华.
2007.松辽盆地晚白垩世地层及微体古生物群.[博士学位论文].北京:中国地质大学根据上述孢粉、植物和叶肢介研究结果,可将泉头组时代归为晚白垩世,
但部分介形类、轮藻等门类的研究结果仍认为其应属早白垩世(王振等,1985;叶得泉等,2002
)。
松辽盆地上白垩统缺乏测年材料,黄清华
(2007
)①进行了裂变径迹定年的尝试,从其所获得的沉积碎屑岩磷灰石裂变径迹定年数据来看,泉头组四段的地质视年龄数值落在102±12Ma~75±15Ma之间,
这一年龄数据跨越了上、下白垩统界线。
如果考虑其下地层营城组的地质视年龄数据,则可考虑将上述磷灰石裂变径迹进行适当的修正。
目前,锆石SHRIMP U-Pb年龄所获得的营城组火山岩、火山碎屑岩的地质视年龄为115.1±1.2Ma~1
11.1±0.9Ma,按国际地层委员会(2013)所给出的参考标准,其时代于属阿普特晚期至阿尔布早期。
考虑到营城组之上还有近千米厚的沉积碎屑岩(以登娄库组为主的沉积地层),显然泉头组的地质年龄趋于年轻。
另外,结合植物、孢粉等资料对泉头组的时代进行综合分析,将其年龄置于晚白垩世较为合适。
故而本文将下白垩统-上白垩统界线置于泉头组的底部。
3 晚白垩世各组的地质年代
关于松辽盆地上白垩统各组时代归属的具代表性的学术观点有:1)陈丕基等(1998)认为:泉头组大体与欧洲海相赛诺曼阶中下部相当,青山口组与赛诺曼阶上部—土仑阶下部相当,姚家组大致相当于土仑阶中、上部,嫩江组相当于土仑阶上部—三冬阶,四方台组大致相当于坎潘阶,明水阶大致与马斯特里赫特阶中下部相当;2)高瑞祺等(1999)认为:泉头组大体相当于欧洲海相阿尔布阶中、晚期,青山口组对应于赛诺曼阶,姚家组对应于土仑—科尼亚克阶,嫩江组对应于三冬—坎潘阶,四方台组对应于马斯特里赫特阶下部,明水组对应于马斯特里赫特阶中—上部,或可上延至丹尼阶;3)黎文本(2001)认为:泉头组下部应与欧洲海相赛诺曼阶相当,上部应与土仑阶相当;4)叶得泉等(2002)认为:泉头组大体相当于欧洲海相阿尔布阶,青山口组对应于赛
诺曼—土仑阶,姚家组对应于康尼亚克—三冬阶,嫩江组对应于坎潘阶,
四方台组和明水组对应于马斯特里赫特阶;5)全国地层委员会(2002)编写的《中国区域年代地层(
地质年代)表说明书》将松辽盆地白垩系泉头组—明水组地层列为中国陆相白垩系建阶参考标准,并认为泉头阶与欧洲海相阿尔布阶相当,
青山口阶相当于赛诺曼阶,姚家阶对应土仑阶,嫩江阶对应于康尼亚克和三冬阶。
四方台阶与坎潘阶对应,
明水阶大致与马斯特里赫特阶中—下部相当,其上富饶阶相当于马斯特里赫特阶上部。
上白垩统各组的地质时代基于近年地层学研究的进展,尤其是2006年和2007年间由国家科技部和大庆油田共同资助在松辽盆地完成的科学钻探,共获得2485.89m的连续岩芯(松科1井),解决了松辽盆地上白垩统出露分散的问题。
笔者等依据松科1井岩芯资料,以及其他井下和地表的研究成果(Scott et al.,2012;Wan X.Q.et
al.,2012),不仅完善了生物地层系列,重要的是在同位素年代地层、磁性地层、定量地层和旋回地层方面取得了突破。
尽管目前仍缺乏与海相地层对比的标准,本研究通过各学科资料,
归纳目前多重地层学研究结果,初步建立了可与国际地层表对比的中国陆相晚白垩世地层序列。
认为泉头组大体相当于塞诺曼期—土伦早期,青山口组相当于土伦期—科尼亚克晚期,姚家组对应于科尼亚克晚期—桑顿中期,嫩江组对应于桑顿晚期—坎潘中期,
四方台组限于坎潘中—晚期,明水组相当于坎潘末期—马斯特里赫特期(顶部可能进入达宁期)(表4
)。
4 白垩系顶界与富饶组问题
富饶组是黑龙江省第一区调大队进行1/20万《富饶公社幅》地质填图时创建于嘉荫县富饶公社(现乌云镇)(黑龙江省地质矿产局,1993),该组地层层序由乌云镇小河沿剖面和乌云煤矿钻井岩芯控制。
刘牧灵(1983)对富饶组的孢粉化石进行了详细研究,并将富饶组分为上段(达宁阶)和下段(马斯特里赫特阶)。
上段以乌云煤矿附近由黑龙江省燃料工业厅地质局207地质勘探队59-1钻孔资料为代表,厚度大于55m,以灰黑色、黑褐色粉砂质泥岩、炭质泥岩及粉砂岩为主,夹薄层褐煤,含小刺鹰粉-桦粉组合(Aquilapollenites spinulosus-Betulaepol-lenites
Ass.),属达宁期,或马斯特里赫特晚期至达宁期。
下段以建字914部队在乌云镇西南端获取的Fu 80-
1水文钻孔资料为代表,厚度54~100m,以0
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表4 松辽盆地晚白垩世地层划分沿革表
Tab.4 Evolution of Upper Cretaceous division in Song
liao Basi
n0阿尔布阶,1赛诺曼阶,2土仑阶,3三冬阶,4康尼亚克阶,5坎潘阶,6马斯特里赫特阶
灰绿色、灰色粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩及褐色泥岩为主,偶夹砾岩,含鹰粉-脊榆粉组合(Aquilapollen-ites-Ulmoideip
ites Ass.),时代属马斯特里赫特期。
陈丕基等(2004)对该区白山头剖面开展了工作,根据中部的凝灰岩的锆石年龄值(66±1Ma)和鹰粉化石的出现,
把白垩纪-古近纪界线划在了传统的乌云组与富饶组之间。
孙革等(2003,2005)认为该界线要低于白山头出露的地层。
最近几年,研究人员对黑龙江富饶组、松辽盆地明水组和苏北盆地泰州组进行了生物地层学,
特别是孢粉学的分析对比,认为明水组上段和泰州组上段可以与富饶组对比,时代为早古新世,其下段时代属于马斯特里赫特期(陈丕基等,2012;Wan X.Q.et
al.,2012)。
李莎等(2012)基于对松辽盆地轮藻化石的研究,也提出明水组二段上部存在白垩纪-古近纪界线的意见。
基于研究现状,本文将松辽盆地的明水组作为白垩纪最晚期的地层单元。
二、阶的划分与年代地层
中国拥有众多白垩纪陆相沉积盆地,冀北、辽西和松辽地区发育的白垩系为中国陆相典型。
本文主要依据这些地区的生物发育阶段,结合多重地层划分方法,尝试建立能代表中国陆相白垩系发育的年代格架。
1 下白垩统
中国北方下白垩统含有丰富的化石群(表5),其中义县组和九佛堂组含有著名的热河生物群,沙海组和阜新组发育了阜新生物群,孙家湾组含有孙家湾生物群(王五力等,1989)。
从总的生物发育与演化阶段来看,热河生物群几乎出现在整个早白垩世。
大北沟沉积期为热河生物群的早期发育阶段;义县和九佛堂沉积期为该生物群发育的鼎盛阶段;
沙海和阜新沉积期为晚期阶段。
根据生物演化阶段和发育的典型地理位置,本文将下白垩统划分为冀北阶、
热河阶和辽西阶。
各阶的化石序列和底界年龄自下而上叙述如下:
1.1 冀北阶 阶名来源于早白垩世早期地层及生
物群发育的冀北地区的地区名。
冀北阶作为年代地层单位,以张家口组和大北沟组沉积时期的地层为代表(表4)。
冀北阶在区域上有很好的代表性,涵盖内蒙古大兴安岭南部的玛尼吐组、白音高老组,宝石组,
大兴安岭北部的木瑞组、王福店组、马林组,俄罗斯东外贝加尔地区的额尔古纳组下亚组、乌斯—卡雷组以及库埃嘎河一带的相当地层。
这些地区均含有Nestoria pissovi组合的重要分子,可与冀北阶对比。
张家口组含化石稀少,基本与大北沟组的生物面貌相近。
大北沟组产丰富化石,其中叶肢介化石为Nestoria p
issovi组合,并可细分为Ambonellalep
ida-Jibeilimnadia ovata亚组合和Keratesther-ia gigantean-Abrestheria rotunda亚组合(王思恩,2009);介形类划分为一个组合Luanping
ella-Tori-nina-Rhinocypris和两个亚组合Luanping
ellapostacuta与Torinina obesa;昆虫为Ephemerop
sistrisetalis-Coptoclava longipoda组合。
大北沟组的孢粉为Piceites-Podocarpidites-Schizaeoisporites组合。
冀北期的生物群具有早白垩世的特色,总体来看具有热河生物群的早期面貌。
如前文“白垩系底界及相关地质年龄”一节所述,结合多学科研究结果,笔者将我国陆相侏罗系-白垩系界线与“国际地质年表”对比,认为本阶底界,亦即侏罗系-白垩系界线年龄为145.0Ma。
1.2 热河阶 阶名来源于早白垩世中期热河生物
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群繁盛的地区的地区名。
热河阶总体包括义县组和九佛堂组沉积期的地层(表4)。
本阶下部代表剖面包括辽宁省义县马神庙—宋八户间的义县组剖面、冀北滦平盆地火斗山乡张家沟门下营和上营大店子组剖面;上部代表为辽宁省喀左县九佛堂村以北小孤山向东至旧烧锅剖面。
热河阶下部以辽西义县组为代表,含有3个叶肢介化石带:
Eosestheria ovata带 该叶肢介化石带分布于义县组尖山沟层,除命名分子外还常见Diestheriajeholensis,Eosestheria lingyuanensis,E.sihe-tunensis和Eosestheriopsis gujialingensis.同时还出现了少量的Yanjiestheria?beipiaoensis和Cra-tostracus?cheni(张文堂等,1976;王五力,1987;LiG.&Batten,2004;陈丕基、李罡,2006)。
在该叶肢介带分布的尖山沟层还含有一个介形类组合Cypridea(C.)liaoningensis-C.(Ulwellia)muriculata-Djungarica camarata,除了冠名分子外还含有C.sihetunensis,C.(Ulwellia)beipi-aoensis,Mongolianella cf.palmosa,Djungaricaprocurva,Lycopterocypris infantilis,Damonellaformosa,Darwinula leguminella,Timiriaseviajianshangouensis,Rhinocypris jurassica等;同时还含有双壳类:Arguniella lingyuanensis,Sphae-rium jeholense;腹足类:Probaicalia vitimensis,Ptychostylus harpaeformis;虾:Liaoningogriphusquadripartitus;昆虫:Ephemeropsis trisetalis,Ae-schnidium heishankouense,Nippanoblatta acerba,Mesoscalaphus yangi;鱼类:Lycoptera sinensis,Peipiaosteus panii;龟鳖类:Manchurochelys li-aoxiensis;两栖类:Callobatrachus sanyanensis,Liaobatrachus grabaui;蜥蜴类:Yabeinosaurustenuis,Manchurosuchus splenden;恐龙:Sinosau-ropteryx prima,Protachaeopteryx robusta,Cau-dipteryx zoui,C.dongi,Beipiaosaurus inexpec-tus,Sinornithosaurus milleni,Psittacosaurus sp.;翼龙:Dalinghosaurus longidigitus,Dendrorhyn-choides curvidentatus,Eosipterus yangi;鸟类:Confuciusornis sanctus,Changchengornis hengd-aoziensis,Liaoningornis longiditris,Liaoxiornisdelicates,Eoenantiornis buhleri;哺乳类:Zhang-heotherium quinquecuspidens,Jeholodens jenkin-si,Akidolestes cifellii;植物化石:Liaoxia cheni,Archaefructus liaoningensis,Botrychites reheen-sis,Tyrmia acrodonta,Baiera gracilis,Branchy-phyllum rhombicum,Schizolepis jeholensis;以及孢粉:Densoisporites-Cicatricosisporites-Aequitrira-dites组合。
Diestheria yixianensis带 该带出现在义县组大康堡层,主要以叶肢介化石为主,其特征分子还有D.longiqua及洞虾Liaoningogriphus quadripar-titus和水生蜥蜴Sinohydrosaurus。
Eosestheria middendorfii带 该叶肢介带分布于义县组金刚山层,除了冠名种外还有E.jin-gangshanensis和E.persculpta。
此外还含有介形类C.(C.)veridica arquata-C.(C.)jingangs-hanensis-C.(C.)zaocishanensis组合。
同时含有Lycoptera murois,Ephemeropsis trisetalis,Yabei-nosaurus tenuis,Manchurochelys manchouensis等。
热河阶上部以辽西九佛堂组为代表,含2个叶肢介化石带,即下部的Eosestheria jiufotangensis带和上部的Eosestheria fuxinensis带。
与E.ji-ufotangensis带对应的介形类化石带为Cypridea(C.)veridical verridica-C.(C.)trispinosa-C.(Yumenia)acutiuscula;和E.fuxinensis带对应的是介形类C.(Ulwellia)koskulensis-C.(Y.)costa-Limnocypridea abscondida-Djungarica组合。
热河期发育热河生物群的典型生物,类别丰富,不仅有大量东方叶肢介、狼鳍鱼和三尾类蜉蝣等热河生物群代表,还出现了翼龙、鸟类,以及双壳类Mengyinaia-Nakamuranaia-Sphaerium组合。
晚期鸟类出现了以华夏鸟(Cathayornis)为代表的反鸟类群,还产出Boluochia,Sinornis,Langchen-gornis,Cuspirostrisornis,Largirostarornis,Chaoyangia和Songlingornis等鸟类,代表了鸟类进化的明显飞跃。
热河期为热河生物群发育的鼎盛阶段,具有广泛的代表性。
据已报道的同位素测年结果(柳永清等,2003),估算热河阶底界年龄为130Ma。
1.3 辽西阶 阶名来源于早白垩世晚期地层发育的辽西地区的地区名。
辽西阶位于下白垩统上部,辽西地区沙海组、阜新组和孙家湾组属于辽西期沉积(表4)。
本阶下部的代表地层位于阜新市西北郊官营子附近的钻孔剖面,中部代表位于辽宁省阜新市郊露天煤矿,上部位于辽宁省阜新市孙家湾村一带。
辽西阶下部含叶肢介Pseudestherites-Yanjies-theria-Diestheria组合。
该组合主要包含一些小个
3
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4期万晓樵等:中国白垩纪陆相阶的划分与对比
体的延吉叶肢介,而叠饰叶肢介和东方叶肢介仅剩一些孑遗分子,并开始出现直线叶肢介和一类特殊的假瘤模叶肢介。
本阶以手取蚬(Tetoria)的出现为标志,主要有T.yixianensis和T.cf.yokaya-mai两种,还含有其他丰富的双壳类化石:Nippon-onaia cf.tetoriensis,N.sinensis,Mesocorbiculatetoriensis,M.yumenensis,M.liaoningensis,U-nio grabaui,Nakamurania chingshanensis,N.subrotunda,Sphaerium pujiangense,S.jeho-lense,Arguniella lingyuanensis;腹足类:Bel-lamya clavilithiformis,Bitthynia menyinensis,Campeloma tani,C.liaoningensis,Lioplacodesyixianensis,Viviparus onogoensis,Amnicola gil-loides,Probaicalia vitimensis等。
本阶已不见热河阶内盛产的狼鳍鱼和三尾类蜉蝣等热河生物群的典型分子,介形类为Cypridea(Ulwellia)ih-sienensis-Limnocypridea qinghemenensis-Proto-cypretta subglobosa组合,还含大量的蕨类、苏铁类、松柏类和银杏类等植物,属Acanthopteris-Nilssonia sinensis组合,并含有孢粉Liaoxis-porites-Pilosisporites-Classopollis组合。
辽西阶中部含有少量的延吉叶肢介,但不足以建立化石带,而采用介形类化石为代表,即Cyp-ridea(C.)tumidiuscula-Pinnocypridea dictyo-droma-Mantelliana pastulosa组合和Mongolocyp-ris globra-Candona dongliangensis-Eoparacan-dona fuxinensis组合。
本阶中部含有一较丰富的、与下部差别不大的古植物Acanthopteris-Nilssoniasinensis组合,常见分子有:Acanthopteris gothani,Nilssonia sinesis,Coniopteris burejensis,Onychi-opsis elongata,Cladophlebis argutula,Ptero-phyllumcf.propinquum,Equisetites cf.burchar-di,Elatocladus manchuricus,Pagiophyllum cf.crassifolium,Ginkgoites sibiricus,Sphenobaieralongifolia等。
另含有两个孢粉组合,为Pilosis-porites-Appendicisporites-Triporoletes和Deltoidos-pora-Cicatricosisporites-Appendicisporites组合。
由于辽西阶上部的代表剖面无化石产出,本文引用同期地层吉林省延吉盆地铜佛寺组所含叶肢介Orthestheria pecten-Orthestheriopsis tongfosiensis组合为代表,除冠名种外还含有少量的Yanjiesthe-ria simplex。
本阶上部产双壳类Nipponoraiayanjiensis和腹足类Tolotomoides talaziensis,Sphaerium yanbianense,Viviparus onogoensis,Lioplacodes cholnokyi,Valvata(Cincinna)fuiensis,Physa obtusiconica,Auristoma fuxien-sis,Eosuccinea liaoningensis等。
还含有介形类Mongolocypris limpida-C.(Bisulcocypridea)spinellosa-Triangulicypris组合,其中重要分子还有:C.(C.)craigiechinata,Rhinocypris echinata,Lycopterocypris infantilis,Candona praevara,Ziziphocypris costata,Cyclocypris invalida等。
上部还含有孢粉Cicatricosisporites-Schizaeois-porites-Ephedripites组合。
辽西期发育阜新生物群,同时具有热河生物群晚期的特征。
下伏热河阶近顶部层位同位素年龄为120.1±0.5Ma(He H.Y.et al.,2004),据此推算,辽西阶底界年龄大致为119Ma。
2 上白垩统
晚白垩世地层在东北松辽盆地发育良好。
关于松辽盆地晚白垩世微体古生物群的组成特征,前人大致划分为下部的松花江生物群和上部的明水生物群(孔惠等,2006)。
基于前人研究成果,结合笔者等近期研究工作所获得的一些新资料,将中国上白垩统划分为农安阶、松花江阶和绥化阶(表6)。
2.1 农安阶 阶名来源于晚白垩世早期地层发育的农安地区的地区名。
本阶下部代表剖面位于辽宁省昌图县泉头乡泉头村(东经124°11′,北纬42°51′),底界以被子植物花粉的首现为标志;上部代表剖面为吉林省大安县西北小地窝棚大4井钻孔剖面(东经124°9′,北纬45°35′10″),吉林省农安县青山口乡李家坨子剖面和后金沟剖面可作为地表露头的辅助层型,李家坨子剖面位于农安县李家坨子村松花江南岸(起点东经125°39′34″,北纬44°54′42″;终点东经125°37′43″,北纬44°54′1″),后金沟剖面位于农安县后金沟村北西1km松花江南岸(东经125°30′57″,北纬44°52′29″)。
农安阶下部与下伏辽西阶上部的化石内容明显不同,后者以双壳类Nippononaia yanjiensis和腹足类Tolotomoides dalaziensis的出现为特征,孢粉为Cicatricosisporites-Ephedripites组合。
明确二者是上下关系,而非相变关系。
本阶下部3个介形类组合主要产出于泉头组:Mongolocypris limpid-Paracandona planiuscula组合分布于泉头组一、二段。
Paracandona pla-niuscula,P.pustulata,Candona praevara,C.vitrica,Mongolocypris flatidorsalis,Mongo-lianella khamariniensis等为本组合特征分子,Mongolocypris limpida为优势种。
本组合特征为:1)Mongolocypris属在本组合繁盛,化石个体数
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量较多;2)个体较小的Candona,Paracandona,Candoniella,Timiriasevia,Lycopterocypris数量较多,与大个体的Mongolocypris共生,形成大小个体混杂的介形类群体,体现了浅水生活类型特点;3)组合中化石壳饰简单,以光滑类型的个体为主,同时见有一定数量的具浅蜂孔或细条纹类型。
Cypridea elliptica-Cypridea deformata组合分布于泉头组三段。
Cypridea elliptica,C.defor-mata,C.absidata,C.plena,C.tensa,C.ferti-la,Djungarica monstruosa,Mongolocypris abbre-viata,M.longicaudata,Candona curv等为组合特征分子,Cypridea elliptica为组合优势种。
组合特征为:1)Cypridea属较繁盛,个体数量较多;2)新出现了Limnocypridea,Djungarica,Zizipho-cypris等属;3)化石壳饰较简单,多为光滑类型和具浅蜂孔类型;4)组合中大个体的Mongolocypris与小个体的Candona,Ziziphocypris化石混生。
Cypridea subtuberculisperga-Cypridea vetus-ta组合分布于泉头组四段。
Cypridea subtubercu-lisperga,C.vetusta,C.fabiforma,Rhinocyprislonga,R.yingtaiensis,R.quantouensis,Can-dona epichara,C.trapezoidea,Djungarica luna-ta等为组合特征分子,而Cypridea subtuberculis-perga,C.vetusta个体数量较多,为组合优势种。
组合特征为:1)化石壳饰除光滑、蜂孔、细纹类型外,出现了具小瘤刺的属种;2)化石个体大小混杂,以Cypridea,Candona为主;3)出现少量的Rhino-cypris。
农安阶上部以松花江生物群早期繁盛阶段为特征,生物多样化特点鲜明,化石门类及属种繁多,计有介形类、叶肢介、双壳类、腹足类、爬行类、鱼类、轮藻、藻类、植物等近二十个门类二百余种。
其中被子植物花粉的数量较下伏辽西阶低,但从成分上看,出现了不少时代较新的类型,如Myrtaceidites,Goth-anpollis,Syncolpopollenites,Nyssapollenites,Beaupreaidites,Mancicorpus。
这些类型均是晚白垩世早期开始出现的化石。
Triporopollenites(三孔粉)和Tricolporopollenites(三孔沟粉)是继Tri-colpites(三沟粉)和Polyporites(多孔粉)之后发育起来的晚白垩世类型。
这两个属虽然在辽西阶上部已有出现,但数量与类型贫乏,进入农安期后,其数量与类型均明显增加。
下孢粉组合中裸子植物花粉占优势,占53.1%;上组合中蕨类孢子占优势,占75.1%,被子植物花粉含量大致相等。
农安阶上部孢粉组合中Cyathidites含量较高,由下组合的20.8%变为上组合的45.4%,都远远超过下伏地层中的含量。
大孢子Balmeisporites(巴尔姆孢)在上部较为丰富,占12%,在下部只是零星见到,占0.1%。
这些组合特征形成晚白垩世的主要面貌。
农安阶上部介形类化石十分丰富,数量和类型都比下部要多,出现了Cypridea,Limnocypridea,Kaitunia,Ziziphocypris,Triangulicypris,Lyco-pterocypris和Sunliavia等属;有具凹槽的Cyp-ridea adumbrata,具瘤饰的Cypridea dekhoiensis,C.gibbosa和Limnocypridea copiosa,具脊状凸起的Kaitunia andaensis,具细横脊的Ziziphocyprisrugosa,具刺的Cypridea perissospinosa和具腹脊的Cypridea,Lycopterocypris,Ziziphocypris等。
本阶上部4个介形类化石组合主要分布于青山口组:
Triangulicypris torsuosus-Triangulicypristorsuosus var.nota组合分布层位为青山口组一段。
组合中化石属种少,以Triangulicypris torsuosus为组合优势种。
本组合特征为:1)属种单调,仅有3属6种,以Triangulicypris属繁盛为显著特征,占产出化石个体数的95%以上,其中又以Trianguli-cypris torsuosus数量最多,可占单块样品中产出化石个体数量的80%~90%;2)以壳面光滑的个体为主,但壳面具瘤的种数居多数,除T.torsuosus外,其余属种均具瘤饰,如T.torsuosus var.nota,Limnocypridea copiosa,Cypridea adumbrata,C.bistyloformis等。
Cypridea dekhoinensis-Limnocypridea copio-sa组合分布层位为青山口组二段下部。
Cyprideadekhoinensis,C.gibbosa,C.lirata,C.echinata,C.perissospinosa,Triangulicypris trinoderis,T.virgata等为本组合特征分子,Cypridea dek-hoinensis,C.perissospinosa为组合优势种。
该组合特征为:1)壳饰以具瘤刺的属种占优势,如Cyp-ridea perissospinosa,C.gibbosa,C.tuberculata等;2)Cypridea属的种数多、个体数丰富,单块样品中含化石个体数可达数百至千余个;3)下伏地层中发育的Triangulicypris torsuosus在本组合中显著减少;4)化石以中等大小个体为主,化石壳壁厚实,保存好。
Limnocypridea inflate-Sunliavia tumida组合分布于青山口组二段上部。
仅存在于本组合的特征分子有Cypridea vicina,C.edentula,C.suihuaensis,C.coplanata,C.extumida,C.eno-data,Lycopterocypris grandis,L.typicalis,L.
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