中国南方海、陆相白垩系研究进展

自21世纪以来,中国南方海、陆相白垩系研究有显著进展。依据我国南方大地构造环境和白垩系发育特点,将其白垩系划分为5个地层区和8个地层分区;文中在分析全球年代与生物地层研究进展的基础上,对我国南方海、陆相白垩纪年代地层划分、底界界线层型及陆相白垩系上/下统的界线作了扼要介绍,并指出我国西南特提斯区海相侏罗系/白垩系界线研究已接近国际水平。     

白垩纪年代地层学研究简述

简述国际白垩纪年代地层和地质年表研究现状,介绍马斯特里赫特阶、土仑阶和赛诺曼阶底界的GSSP及其生物地层学标志,其他阶推荐的GSSP定义标准以及中国陆相白垩系建阶进展。评述白垩系地质年表方案,根据我国辽西地区义县组尖山沟层研究的最新进展,提出考虑以12 5 Ma作为白垩系底界的年龄标准     

侏罗系、白垩系界线问题及对中国北方陆相界线的思考

侏罗系、白垩系间是显生宙唯一还没有定义系级GSSP的界线。生物演替在Thithonian期与Berriasian期之间不存在明显变化,很难找到可以进行全球对比的标志。作为中生代生物年代地层学主要划分依据的菊石类生物,亦受生物区系影响而难作为侏罗系、白垩系界线的标志。微体化石具有优势。近期,国际上趋于将瓮虫类Calpionella alpina带之底、钙质超微化石Nannoconus steinmannii minor和N.kamptneri minor二者的始现面作为侏罗系、白垩系界线,对应于极性带M19n.2n内部,年龄为145 Ma。国际地层划分与对比以海相为标准。中国侏罗系、白垩系以陆相地层发育为特征,与海相对比颇具难度。以陆相生物为标志的界线划分产生了地区性的生物年代地层格架,也形成了地方生物地层与国际年代地层对比的错位,导致中国陆相侏罗系、白垩系界线成为地学界争议的问题。本文认为,在综合考虑不同学科研究结果的同时,问题解决的实质是客观认识陆相生物对比的缺陷,结合考虑非生物的标准,如磁性地层、旋回地层和同位素测年的精度,获得超越相区的对比结果。基于陆相生物特点,着眼于宏观演化阶段来识别界线位置是问题解决的初期阶段。燕辽生物群与热河生物群是代表侏罗纪和白垩纪的两大生物演化类群,其间年龄可为土城子组顶部的139 Ma。这是为全方位研究而铺设的临时工作界线。今后将土城子组作为侏罗纪、白垩纪过渡地层而加大研究力度,有可能在该组顶部或其内部发现界线生物标志和同层位绝对年龄值,或许会使其向目前国际推荐年龄(145 Ma)更靠近一步;也不排除GSSP未定的国际侏罗系、白垩系界线年龄会向年轻方向变化,趋于139 Ma的Valanginian阶底界位置。     

非海相白垩系年代学和对比

从1800年代初最早确定的白垩系定义起,白垩系就包括了海相和非海相白垩纪的地层和化石。白垩纪是一个全球性气候温暖、海平面高、构造和火山活动强烈的世界。此时,多块大陆分解,几乎所有海洋都已打开,形成了与现代相近的海陆分布的地理图案。这一变革导致了全球生物群的区域化,给全球对比带来了困难。白垩纪的全球年代地层表是主要依据菊石和微体生物(有孔虫和钙质超微浮游生物)化石,并与已完整建立的全球极性倒转年表和很多放射性同位素年龄相结合的产物。从孢粉到恐龙等各类非海相化石均已用于白垩纪生物地层学。此期专刊的特色是聚焦于区域或全球的孢粉(包括沟鞭藻)、大植物、甲壳类(包括叶肢介和介形类)、软体动物(包括腹足类和双壳类)和脊椎动物(包括硬躯体和足印)非海相白垩纪生物地层学和生物年代学。这些研究大大扩展了非海相白垩系对比的内容,并强调了将能取得更多进展的研究方向。非海相地层和化石群中直接夹有海相地层和化石的剖面/地区的非海相生物地层学更精确的研究,高分辨率的微体化石,特别是既出现于非海相又见于海相地层中的微体化石的微体生物地层学的进展,更多的直接与非海相生物地层学相关的放射性同位素和古地磁年龄的测试,非海相地层的高分辨率层序和旋回地层学分析及与非海相生物地层学对比的化学地层学的发展等,均将促进全球非海相白垩纪地层时代和对比,甚至以国际地质时标为准绳的全球非海相白垩纪地层对比框架表的建立。     

中国白垩纪底部火山岩同位素年龄值的变化趋势及底部年龄确定

白垩纪是我国中生代以来主要变动时期之一。除塔里木西缘及其西南、藏北湖区和以南有海相白垩系分布外,其余广大疆域内都分布着各种类型的陆相白垩系。白垩纪的火山岩、火山碎屑岩主要分布在雅鲁藏布江两侧及频临太平洋的东部沿海。后者研究程度较高,生物地层资料丰富,地层比较齐全,对比甚远,对全国同时期地层影响较大。因此陆相侏罗-白垩系界限同位素年龄的测定和确定,自然应以这些地区为基础。例如,燕辽     

湖北当阳陆相白垩系-古近系界线层型问题值得深入研究

陆生恐龙的绝灭是白垩系-古近系界线事件中最引人注目的。陆相地层是恐龙绝灭等事件信息的重要载体。全球白垩纪、古近纪陆相地层发育、分布广泛,单一的白垩系-古近系全球界线层型(GSSP)不能满足建立一个明确而可操作的界线标准的需要,建立陆相白垩系-古近系界线层型很有必要,其意义和重要性实际上不亚于建立GSSP。中国的白垩系、古近系绝大多数为陆相沉积,且陆相白垩系-古近系界线方面存在许多问题,而中国目前正在做陆相地层建阶和完善"中国区域年代地层表"工作,不解决好陆相白垩系-古近系界线问题,中国古近系最下面的一个阶便建不好,"中国区域年代地层表"将不完善,所以建立陆相白垩系-古近系界线层型对于中国更加迫切并具实际价值。全球白垩纪-古近纪过渡时期(特别是古新世早期)的连续陆相生物地层记录十分匮乏,寻找合适的剖面建立陆相白垩系-古近系界线层型非常困难。从轮藻角度出发,湖北当阳跑马岗组露头剖面拥有全球迄今所知最连续丰富多样的白垩纪-古近纪过渡时期特别是古新世早期的陆相生物地层记录。界线层段的介形类生物地层记录也非常连续且丰富多样,并具建立界线层型的其他许多条件。它是中国至今所知惟一具有潜力成为全球(或大区性、或中国)的陆相白垩系-古近系界线层型、也即中生界-新生界界线层型的候选剖面(露头剖面),从而也可能是中国古近系、也即新生界最下面一个阶的最合适的建阶剖面或层型剖面。为此,湖北当阳陆相白垩系-古近系界线层型问题无疑值得重视和深入研究。     

论中国陆相侏罗系——白垩系界线

介绍了中国学者近几年在陆相侏罗系-白垩系界线研究领域的最新成果,讨论了陆相侏罗系-白垩系界线研究的原则和方法,指出了目前工作中存在的问题,初步认为在建立中国陆相中生界区域年代系统时要特别注意系、统的界线必须与国际接轨,时间上应与国际系、统界线相一致.如果国际地质科学联合会和国际地层委员会最终采用135Ma作为国际侏罗系-白垩系界线的年龄值,那么冀北-辽西地区陆相侏罗系-白垩系界线推测应在张家口组底部,与区域不整合面相一致,表明热河生物群的时代肯定为早白垩世.如果国际侏罗系-白垩系界线的年龄值将来确定为145Ma,那么冀北-辽西地区陆相侏罗系-白垩系界线推测位于土城子组的上部,意味着冀北地区缺失凡兰吟阶的地层,辽西地区可能缺失凡兰吟阶和欧特里沃阶的地层.     

中国东北地区白垩纪温室时期陆相生物群与气候环境演化

地球历史中生命与环境不断发生更替,先后形成寒武纪生态系统、古生代生态系统和现代生态系统。地域上,又分为海洋生态系统和陆地生态系统。中生代以来,中国以陆地生态系统为特色。东北地区发育以松辽、嘉荫盆地为主的大型白垩纪沉积盆地,以及冀北、辽西和内蒙古东部盛产热河生物群的火山-沉积盆地。白垩纪先后发育有热河生物群、阜新生物群、松花江生物群和嘉荫生物群。该地区白垩系是建立中国陆相地层格架的标准,依据不同生物群发育及气候演化阶段,自下而上被划分为下白垩统冀北阶、热河阶和辽西阶,上白垩统农安阶、松花江阶和绥化阶。基于松科1井多重地层学研究,完善了包括磁性地层、天文地层、同位素年代地层、生物地层和定量地层学为主的中国晚白垩世陆相年代地层的标准,还使其达到与国际地层表的对比。通过生物群的宏观演化,探讨了中国东北地区白垩纪环境与气候的演化规律,明确了晚白垩世的2次重大湖泊事件。其中,湖泊咸化问题得到深入研究,从古生物学和地球化学角度为松辽湖盆的海侵活动提供了可靠证据。化石与地化记录揭示,当时全球高海平面的影响可能波及松辽盆地,海水短暂地侵入湖盆,带入海相生物,引发海水咸化、δ~(13) Corg异常和有机质大量埋藏。这些记录可与全球高海平面地层对比。嫩江组下部海侵印记最为明显,其背景与第3期大洋缺氧事件(OAE 3)极为相近。松辽盆地的环境演化既受制于区域性构造作用,也受控于全球气候的影响,更代表了白垩纪温室时期的东亚陆地表现。     

全国地层会议学术报告汇编——全国地层委员会编

中国的侏罗系和白垩系顾知微著本书系全国地层会议学术报告汇编之一,内容根据1959年全国地层会议关于中国侏罗白垩纪地层间题的学术讨论情况,系统地总结了侏罗系和白垩系的研究成果和存在的问题。书中通过大量的生物地层学资料论述了我国侏罗系与白垩系、侏罗系与三迭系以及白垩系与第三系的地层界线划分,并着重地分析批判了旧的侏罗白垩纪地层划分标准及其引起的中生代地层对比上的混乱现象,从而提出正确解决问题的途径;同时,也对会议争论中的分歧意见给予适当的反映和保留。     

早期热河生物群时代的磁性地层学约束

早期热河生物群保存于冀北的中生代地层大北沟组—大店子组,层位时代的磁性地层学研究对限定热河生物群的演化、鸟类的起源与进化以及被子植物的起源等重大科学问题的年代框架具有重要的科学意义。同时,将为中国陆相侏罗系—白垩系界线及早白垩系地层划分提供可以进行全球对比的磁性地层学证据。此外,还将为限定华北克拉通破坏提供可靠"深时(Deep-time)"约束。基于1 100余块样品的测试与分析结果,建立了冀北滦平盆地大北沟组—大店子组高精度的磁极性序列。磁性地层对比分析方案表明,大北沟组、大店子组和西瓜园组的磁极性序列对应于标准磁极性柱的M12—M9,属于Valanginian中期至Hauterivian中期。从磁性地层学的综合研究认为早期热河生物群的时代归属于早白垩世的Valanginian期。本文的研究结果不支持中国陆相侏罗—白垩系界线位于大北沟组与大店子组之间的划分方案。     

中国晚白垩世陆相红层与恐龙蛋化石群序列及其地层学意义

中国的恐龙蛋化石埋藏丰富,分布广泛。迄今为止,已报道有14个省(区)发现恐龙蛋化石。尤其在浙江天台盆地、山东莱阳盆地、广东南雄盆地以及河南西峡和淅川盆地等晚白垩世陆相红层中发现大量的恐龙蛋化石,同时也发现大量共生的恐龙等脊椎动物化石。中国恐龙蛋化石具有数量大、种类多、保存好、分布广、时代跨度大等特点,因此恐龙蛋可以作为中国白垩纪陆相地层划分与对比的重要化石之一。本文在建立天台盆地赖家组和赤城山组的岩石地层、年代地层和恐龙蛋生物地层层序框架的基础上,重点对比讨论了我国几个主要含恐龙蛋沉积盆地的恐龙蛋类群组合序列及其对应的地层关系。同时,对我国周边相邻地区如蒙古、韩国和印度以及其他各个大陆发现的恐龙蛋化石进行了初步对比讨论。天台恐龙蛋化石群与我国其他几个主要的恐龙蛋化石群之间存在一定的差距。相比较而言,天台恐龙蛋化石群和南雄恐龙蛋化石群组合特征鲜明,前者主要以网形蛋类和蜂窝蛋类为主,后者以长形蛋类为优势类群,结合天台盆地陆相红层中多个凝灰岩夹层获得的98～91Ma和南雄盆地67Ma的同位素年龄,据此,天台恐龙蛋化石群代表了晚白垩世早期的恐龙蛋组合,而南雄恐龙蛋化石群则代表了晚白垩世晚期的恐龙蛋组合。天台恐龙蛋化石群与莱阳恐龙蛋化石群明显不同,莱阳盆地的主要蛋化石类型——圆形蛋类和椭圆形蛋类在天台盆地至今没有被发现。但莱阳恐龙蛋化石群与南雄恐龙蛋化石群比较相似,如莱阳盆地金刚口组以椭圆形蛋类为主,含有少量的长形蛋类,而南雄盆地以长形蛋类为主,含有少量的椭圆形蛋类,其中金刚口椭圆形蛋、薄皮椭圆形蛋、长形长形蛋和安氏长形蛋等2属4种蛋化石在两个盆地均有发现。此外,在莱阳盆地王氏群中下部的将军顶组还发现了相对原始的网形蛋类。综合以上分析,莱阳恐龙蛋化石群大致介于晚白垩世早期的天台恐龙蛋化石群和晚白垩世晚期的南雄恐龙蛋化石群之间,更接近于南雄恐龙蛋化石群,时代应为晚白垩世中晚期。天台恐龙蛋化石群与西峡恐龙蛋化石群非常相似,在科一级分类单元中,至少有巨型长形蛋类、蜂窝蛋类和棱柱形蛋类等6个蛋科在两个盆地中均有发现,尤其是巨型长形蛋科仅在天台和西峡两个盆地中有化石记录,其中西峡巨型长形蛋这一蛋种同时产于西峡盆地走马岗组、赵营组和天台盆地的赤城山组。西峡盆地发现的其他一些蛋化石也可以归入到天台盆地新建立的一些蛋化石类型中。据此推断,走马岗组和赵营组与赤城山组的层位可能大致相当。虽然我们对西峡盆地已报道的部分恐龙蛋化石进行了初步厘定,但鉴于西峡盆地大量恐龙蛋化石的形态学和分类学尚存在较多的问题,两盆地的详细对比还有待于进一步的研究。天台恐龙蛋化石群与淅川盆地的恐龙蛋化石组合差别很大,相应的淅川盆地的恐龙蛋类群与相邻的西峡盆地的差别也较大,此外,在淅川盆地高沟组发现有树枝蛋类,这一类蛋化石在天台盆地未发现,据此推测淅川盆地的时代应晚于天台盆地和西峡盆地。相比较而言,淅川盆地的蛋化石组合与莱阳和南雄恐龙蛋化石群有一定的相似性,都含有长形蛋类、圆形蛋类和椭圆形蛋类等,因而,淅川盆地的马家村组和寺沟组的层位被认为可能与莱阳盆地的金刚口组和南雄盆地的坪岭组相当。综上分析,我们可以初步建立我国晚白垩世恐龙蛋化石群的组合序列及其对应的地层层序和时代框架,从下至上至少包含了4个恐龙蛋化石群:1)天台恐龙蛋化石群,赋存层位为天台群中上部的赖家组和赤城山组,时代约为晚白垩世早期(塞诺曼期土伦期);2)西峡恐龙蛋化石群,赋存层位为走马岗组、赵营组和六爷庙组,晚白垩世早中期(土伦期桑顿期);3)莱阳恐龙蛋化石群,赋存层位为王氏群中上部的将军顶组和金刚口组,晚白垩世中晚期(科尼亚克期坎潘期);4)南雄恐龙蛋化石群,赋存层位为南雄群园圃组和坪岭组,晚白垩世晚期(坎潘期马斯特里赫特期)。此外,随着研究工作的继续和深入,有望建立起包括早白垩世恐龙蛋化石群在内的白垩纪恐龙蛋化石群的组合特征序列,为进一步划分与对比我国白垩纪地层提供更多的基础资料。     

安徽合肥盆地东北部白垩纪层序地层学分析

运用层序地层学理论和工作方法 ,对合肥盆地东北部白垩纪陆相地层各类沉积建造的沉积环境、沉积相和陆相沉积体系域进行了分析 ,根据红层盆地的沉积物充填序列、基本层序 ,将白垩纪断 (坳 )陷盆地充填沉积序列中划分为 4个层序 ,在层序地层学分析基础上 ,并根据岩石地层单元和沉积体系在时空上的展布特征 ,初步建立了红盆地层格架。     

鄂尔多斯东北缘东胜地区下白垩统划分的有关问题

鄂尔多斯东北缘东胜地区下白垩统的地层划分一直存在分歧。依据地层的沉积成因及保存特征 ,通过地层的相变关系及其对比分析 ,指出了东胜组和伊金霍洛组划分方案的不合理性 ,提出了该区下白垩统划分可采用三普的命名与划分方案     

皖南屯溪盆地陆相层序地层学特征

在１：５万区调对屯溪－休宁中生代盆地各类陆相沉积建造基本层序的调查基础上，对相应的沉积环境、沉积相进行了分析描述，根据主要受构造作用控制的各类界面将侏罗－白垩纪地层划分为四级地层层序；按照不同的沉积体系空间配置与层序样式的关系，划分了相应的陆相沉积体系域，对红层盆地进行了层序地层学分析。     

Discovery of Pseudofrenelopsis gansuensis from the Lower Cretaceous of Wangqing, Jilin Province, and Its Significance in Correlation of Cretaceous Red Beds in China

New data from abundant vegetative shoots and cuticular analysis are provided for the Cretaceous cheirolepidiaceous conifer Pseudofrenelopsis gansuensis Deng, Yang et Lu. The material was found from a new locality of the Lower Cretaceous strata in the Luozigou Basin, Wangqing, Jilin Province, northeastern China. Pseudofrenelopsis is a common plant in the Dalazi Formation of the Yanji Basin about 150 km from Wangqing, but there exists different species, Pseudofrenelopsis dalatzensis only. Both P. dalatzensis and P. gansuensis have been recorded from the Lower Cretaceous of Jiuquan, Gansu Province, but they are in different stratigraphic horizons. The Lower Cretaceous plant-bearing strata in Luozigou have used to correlate with the Dalazi Formation of the Yanji Basin. The discovery of P. gansuensis, which is lower in horizon than P. dalatzensis in Jiuquan, may indicate that they are also different in horizon in Jilin. Cheirolepidiaceous conifers are among the few fossils of red beds of the Early Cretaceous in China. The present discovery of Pseudofrenelopsis gansuensis provides important evidence for classification, correlation and determination of geological ages of the Early Cretaceous non-marine red deposits of the two separate basins in remote areas of North China.     

The Cretaceous System in China

This paper provides an outline of Cretaceous stratigraphy and paleogeography in China, which is based on rich data obtained from recent researches. Cretaceous deposits are widespread in China. Most strata are of nonmarine origin and marine sediments occur only in Tibet, western Tarim Basin of Xinjiang, Taiwan and limited localities of eastern Heilongjiang. All deposits are rich in fossils and well-constrained biostratigraphically. The stratigraphic successions of different regions are illustrated, and general stratigraphic division and correlation have been introduced. The marine deposits are described in the Tibetan Tethys, Kashi-Hotan Region of Xinjiang, eastern Heilongjiang, western Yunnan and Taiwan; the nonmarine deposits are outlined from northeast China, southeast China, southern interior China, southwest China, the Shaanxi-Gansu-Ningxia region, and northwestern China intermontane basins. The sedimentary facies and paleogeography are diversified. In Tibet the basin evolution is largely related to the subduction and collision of the Indian Plate against the Eurasian Continent, and shows a tectonic evolution in the Cretaceous. Foraminifera are a dominant biota in the Tibet Tethys. Nonmarine sediments include variegated and red beds, coal- or salt-bearing horizons, and volcanic rocks. These deposits contain diverse and abundant continental faunas and floras, as well as important coal and oil resources. The Cretaceous stratigraphy and paleogeography in China have presented a foundation for geological studies.     

西藏塔惹增地区下白垩统捷嘎组的厘定及其地质意义

笔者于西藏仲巴县塔惹增地区一带前人划分的一套早白垩世早期则弄群中发现了具有典型意义的、代表早白垩世晚期的Ampullina xainzaensis Yu,Ampullina cf. larteli Landerer,Tylostoma cf. brasilianus Maury,Pseudamaura cf. subfournaeti (Pcelincev),Gyrodes gaultiana Orbigny,Leviathania cf. gerassimovi(Pcelincev),Gymnentome cf. pizcuetana(Vilanova)等腹足类化石,以及较为丰富的中圆笠虫Mesorbitolina sp.和达克斯虫Daxia sp。表明在该区则弄群中至少有一部分以前没有被识别出的早白垩世晚期地层。通过岩石组合特征、基本层序、生物化石时代对比,将该套地层归属于捷嘎组。这一地层的确定为冈底斯带白垩系地层划分对比、地层格架建立提供了重要的依据,并丰富了该地层的古生物资料,且为中生代盆地的演化历史、古地理轮廓的确定提供了新的基础资料。     

Sequence Stratigraphy of the Desert System: A Case Study of the Lower Cretaceous in the Kuqa Basin in Xinjiang, Northwestern China

The Lower Cretaceous strata in the Kuqa Basin in Xinjiang are marked by a set of arid red beds. Several types of sedimentary fades can be identified in this set of arid red beds: mudstones of the plaza and intracontinental sebkha, aeolian sandstones, sandy conglomerates of the intermittent river, conglomerates of the pluvial fan, etc. These types of sedimentary facies constitute a typical desert system. Therefore, the Cretaceous strata in the Kuqa Basin provide a favorable condition for studies of sequence stratigraphic divisions of the desert system. With the rise and fall of the base level of the sedimentary basin, cyclicity is clearly revealed in stratigraphic records, which helps the identification of the third-order sequences. Based on the cyclicity in stratigraphic records, 5 third-order sequences can be found in the strata of the Early Cretaceous in the Kuqa Basin. These sequences comprise a second-order tectonic     

羌塘盆地侏罗纪-早白垩世沉积充填序列分析

通过近两年对北羌塘盆地内侏罗纪—早白垩世地层岩石组合、沉积相、重要层序界面的研究,对盆地充填序列、盆地性质及油气资源前景作了详细分析,对侏罗纪—早白垩世地层进行了多重地层划分和层序地层研究,初步建立了北羌塘盆地侏罗纪—早白垩世地层格架。