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。     

四川盆地陆相侏罗系白垩系界线问题探讨

侏罗系/白垩系界线是国际地层年表中少有几个未定全球界线层型（GSSP）之一。传统上依据菊石类生物将Berriasian阶底界定义为白垩系的底界。国际上西北太平洋Shatsky Rise的Berriasian阶最底部玄武岩岩床的同位素年代学年龄为145 Ma,从而为侏罗系/白垩系界线提供了最接近的年龄估计值。在国际上,地层对比划分大都根据海相地层,中国广泛发育的陆相侏罗系/白垩系,难以与国际标准地层对比。中国四川盆地以陆相生物为标志的界线划分与国际年代地层对比困难,导致对四川盆地陆相侏罗系/白垩系界线问题的认识长期未有更新。根据陆相生物对比结果的同时,结合考虑同位素测年、磁性地层和旋回地层,有望获得良好的效果。基于同位素测年数据和陆相生物对比分析,在遂宁组中发现了最年轻的~120 Ma的碎屑锆石U-Pb年龄,而且该套地层与国际对比的核心证据介形类的研究也有新的发现,表明遂宁组有可能属于白垩系而非原认为的侏罗系。将沙溪庙组和遂宁组作为侏罗系/白垩系过渡地层系统研究,有可能在该套地层内部发现界线标志。      

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。     

华北北部土城子组时代及中国陆相侏罗-白垩系界线探讨

文中简要介绍了华北北部土城子组区域分布、沉积特征和垂向充填序列。针对目前土城子组时代不定的现状,结合近些年来已发表的土城子组的同位素年代学数据,将土城子组年龄限定在154~137Ma。以往对土城子组进行的相关生物地层研究成果与土城子组时代一致。国际地层委员会(ICS)2013年提出将145Ma定为侏罗-白垩系界线年龄,这得到了特提斯喜马拉雅和安第斯地区最新侏罗-白垩系界线研究成果的支持,虽然最终确定这一界线还需更多高精度年代学的研究。再结合土城子组同位素年龄,提出土城子组时代为晚侏罗世—早白垩世,中国陆相侏罗-白垩系界线存在于土城子组内部。国际地层界线及对比,特别是国际J/K界线应通过研究海相生物地层来完成,中国陆相J/K界线的确立应优先服从海相地层及其生物演化所划分的标志与结果。     

鄂尔多斯盆地中—晚三叠世陆相地层与建阶

中生代以来,陆相沉积是中国地层发育特色。海相地层与陆相地层发育特征不同,难以进行对比。三叠纪是中生代第一个纪,在中国发育有众多陆相湖盆。对这些三叠纪湖相沉积开展研究,有助于建立陆相年代地层序列,完成陆相地层划分,赋予可与海相地层对比的年代。我们选择中国北方鄂尔多斯盆地漆水河剖面和窟野河剖面,开展中—上三叠统陆相地层建阶研究。我们在理顺岩石地层划分系统的基础上,分析了各类生物发生、发展以及繁盛的演变历程,划分出生物带及生物界线,并建立了中三叠统印台阶和金锁关阶以及上三叠统杨家坪阶和焦坪阶。印台阶以介形类Tungchuania quadratiformis和Lutkevichinella ansulca的首现层位为底界;金锁关阶以植物Danaeopsis magnifolia,Danaeopsis cf.marantacea和Tongchuanophyllum shensiense的首现层位为底界;杨家坪阶以植物Asterotheca szeiana和Danaeopsis fecunda的首现层位为底界;焦坪阶以植物组合Danaeopsis fecunda-Asterotheca szeiana-Cladophlebis kaoiana首现层位为底界。     

中国白垩纪岩石地层划分和对比

白垩纪是显生宙最长的一个断代,持续时间超过7700万年.中国白垩系分布广泛,以陆相地层发育为特征,海相和海陆交互相地层的分布相对局限.历经百年,中国白垩纪岩石地层的划分与对比研究取得了一系列进展.然而,中国白垩系在不同地块和盆地间岩性存在较大差异,岩石地层的划分与对比长期以来存在较大的争议.本文对中国白垩纪岩石地层进行...     

东北地区早白垩世沉积类型兼论侏罗—自垩系界线

本文采用白垩系三分方案,试图遵循陆相地层要与海相地层对比结果,把陆相地层纳入由海相沉积建立起来的年代地层系统中的原则,通过海相莫斯科皱蛤层、陆相塔伦让植物群、早波倍克期叶肢介群等晚侏罗世晚期生物群与 O—R(Onychiopsis—Ruffordia)中期植物群和晚期热河动物群等早白垩世生物群对比结果,将侏罗——白垩系界线分别划在云山组和珠山组、石河北组和城子河组、九佛堂组(泥河子组)和沙海组之间。下白垩统顶界划     

“陆相层型”建立的认识与思考

从总结陆相侏罗-白垩纪地层界线的研究成果和工作方法,结合国际地层委员会“修订准则”和国际地层指南的规定,论述了建立“陆相层型”的紧迫性、理论和方法。我国陆相地层极为发育,但研究明显滞后于海相地层,主要问题是缺乏划分对比标准。目前以海相地层研究建立的层型尚不能应用于陆相地层,况且一些地质断代还未建立层型。陆相地层研究要先建立自己的标准。与海相地层比较,陆相地层在同位素测年、磁性地层划分和事件地层学研究方面具备建立层型的优势,同样可以找到分布广泛和利于大范围地层对比的化石门类。建立陆相层型的关键是找到沉积连续、化石丰富和暴露完全的剖面。陆相层型可以“单位层型”与“界线层型”建立并举,有条件的地质断代还是要重视建立“界线层型”。生物地层学研究一定要以恢复演化谱系或发生序列为基础,界线化石标志应该选在其“首现”层位。“陆相层型”的建立应强调多学科、多门类、多方法的综合研究。     

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。     

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     

Studies on the Early Cretaceous Longzhaogou and Jixi Groups of eastern Heilongjiang,northeast China,and their bearing on the age of supposedly Jurassic strata in eastern Asia

The coal-bearing Longzhaogou and Jixi Groups in eastern Heilongjiang, northeast China, consist of alternating marine and non-marine deposits containing abundant marine animal and plant fossils. The Jixi Group also yields members of the Johel Fauna that is widely distributed in northern and eastern China. The two groups have been considered as Jurassic or mainly Jurassic in age for a long time. However, recent studies documented that the ammonites, bivalves, dinoflagellates, angiosperms and sporopollens are all of Early Cretaceous rather than Jurassic age. It has been demonstrated that: (1) the Longzhaogou and Jixi Groups and their equivalents, the Johel Group of China and the Transbaikalian Group of Russia, are of Early Cretaceous age, (2) the Barremian-Albian was also a very important period of coal accumulation in northeastern China and perhaps in all of eastern Asia, (3) there existed a large shallow embayment connecting with the Palaeo-Pacific in eastern Heilongjiang, and it was the climate of the embayment that controlled the origin and development of the animal and plant communities of northeastern China during the Early Cretaceous. Correlation between formations in the Jixi and Longzhaogou Groups has also been revised in this paper.     

Early Cretaceous Tectonism and Diatoms in Korea

The Early Cretaceous Sindong Group, a non-marine molasse, unconformably overlies the folded earliest Cretaceous Myogok Formation. The tectonism that folded the Jaseong Synthem including the Myogok and other formations is here called the Nakdong-Jaeryeonggang （N-J） tectonism. The Oknyeobong and Dabokni Formations are discussed to show that they belong to the Jaseong Synthem. The Dabokni Formation yielded fossil diatoms whose age has been referred as the ＂earliest Cretaceous＂ based on the geologically constrained age of the fossil-bearing deposit. The age of the N-J tectonism appears Barremian as it is between the Hauterivian Myogok Formation and the Aptian Sindong Group with the TPN （Trigonioides-Plicatounio-Nippononaia） fauna. The N-J tectonism, an orogeny, quite deformed pre-Aptian strata in Korea, but can hardly find its reported equivalent in NE China. A revised correlation table shows that the Jaseong- Sindong sequence corresponds to the Jehol Group of China. The Sindong-Hayang transition was characterized by basin migration and dextral rotation probably caused by the Tan-Lu fault system in a broad sense.     

对西藏岗巴上白垩统的新认识

在前人研究的基础上对岗巴地区上白垩统的划分做了厘定 ,进一步建立了晚白垩世的 1 2个浮游有孔虫化石带。根据岩性特征及化石带的研究 ,上白垩统被划分为赛诺曼期至土仑早期的冷青热组 ;土仑中期至三冬期的岗巴村口组和康潘期至马斯特里赫特期的宗山组。该区赛诺曼期与土仑期的界线位于冷青热组上部 ,以 H elvetoglobotruncana praehelvetica的初现为标志。     

吉林中部志留─泥盆纪生物地层、群落生态及生物古地理

吉林省中部的二道沟组、小绥河组、张家屯组的时代归属，一直是国内、外地质学家争议的问题之一。根据无脊椎动物化石鉴定结果，张家屯组的时代为志留纪Ｌｕｄｌｏｗ晚期至Ｐｒｉｄｏｌｉ早期，小绥河组为志留纪末Ｐｒｉｄｏｌｉ期或泥盆纪初Ｌｏｃｈｋｏｖ期，二道沟组为早泥盆世Ｌｏｃｈｋｏｖ早期。根据上述地层中珊瑚和腕足动物化石，推测它们当时是生活在正常浅海的生活环境中，大致相当于底栖组合ＢＡ３。我国东北地区中古生代存在着两个不同的动物地理区：华北地台北缘产Ｒｅｔｚｉｅｌｌａ腕足动物群和Ｃａｒｌｉｎａｓｔｒａｅａ珊瑚动物群，吉林中部就位于这一个动物地理区范围之内；西伯利亚地台南缘产Ｔｕｖａｅｌｌａ腕足动物群。     

吉林中部志留─泥盆纪生物地层、群落生态及生物古地理

吉林省中部的二道沟组、小绥河组、张家屯组的时代归属，一直是国内、外地质学家争议的问题之一。根据无脊椎动物化石鉴定结果，张家屯组的时代为志留纪Ｌｕｄｌｏｗ晚期至Ｐｒｉｄｏｌｉ早期，小绥河组为志留纪末Ｐｒｉｄｏｌｉ期或泥盆纪初Ｌｏｃｈｋｏｖ期，二道沟组为早泥盆世Ｌｏｃｈｋｏｖ早期。根据上述地层中珊瑚和腕足动物化石，推测它们当时是生活在正常浅海的生活环境中，大致相当于底栖组合ＢＡ３。我国东北地区中古生代存在着两个不同的动物地理区：华北地台北缘产Ｒｅｔｚｉｅｌｌａ腕足动物群和Ｃａｒｌｉｎａｓｔｒａｅａ珊瑚动物群，吉林中部就位于这一个动物地理区范围之内；西伯利亚地台南缘产Ｔｕｖａｅｌｌａ腕足动物群。     

三江盆地绥滨坳陷下白垩统陆相页岩油气形成的地质条件分析

绥滨坳陷是位于三江盆地西部的次一级构造单元,并且作为中国东北部地区唯一的中生界具有海相和海陆交互相沉积的、未获得常规油气突破的坳陷,对其进行非常规油气地质研究显得意义重大。其中中生界下白垩统穆棱组和城子河组的陆相富有机质含煤泥页岩是该地区最重要的两套主力烃源岩层系。通过分析绥滨坳陷下白垩统暗色泥页岩的分布情况、地球化学指标、页岩储层及含气性特征等因素,认为下白垩统两套富有机质泥页岩的分布面积较广泛(＞2 000 km²)、累积厚度大(＞1 000 m)、TOC含量高(＞1.3%)、受局部火山活动的影响,成熟度以成熟-过成熟为主(平均1.19%),有机质类型以Ⅲ和Ⅱ₂为主,有利于生气,且储层中石英、长石及碳酸盐等脆性矿物含量较高,易于后期压裂改造的实施。另外,多段泥页岩层段气测显示异常,表明了其良好的页岩气勘探潜力。并与美国和国内海、陆相产气页岩层的主要参数指标相比较,初步认为普阳-南大林子凹陷的北部及南部的东荣集贤一带为页岩气勘探的有利地区且以城子河组为最有利层段,而穆棱组次之,页岩油气资源潜力巨大。     

Aspects of the marine Cretaceous of China

The marine Cretaceous of China is distributed mainly in southwestern Xinjiang, the West Kunlun Mountains, the Karakorum Mountains and most parts of Xizang (Tibet), with findings even from Taiwan.The marine Cretaceous of China may be divided into three sedimentary belts according to the lithologic and tectonic characters, biological provinces and the different modes of deposition.On the basis of recent research on the Cretaceous marine strata and faunas in China, the lithostratigraphic and biostratigraphic sequences have been preliminarily established and the division and correlation of strata and boundaries between the Jurassic and Cretaceous, Lower Cretaceous and Upper Cretaceous, as well as Cretaceous and Tertiary outlined; the position of the beach line of the Laurasian landmass in China and the events of the tectonic movement and the transgression and regression during the Cretaceous period are discussed.     

Geochronological framework of Mesozoic volcanic rocks in the Great Xing’an Range,NE China,and their geodynamic implications

Mesozoic volcanic rocks are widespread throughout the Great Xing’an Range, NE China. However, precise data constraining the exact eruption ages are limited, especially for those from the southern Great Xing’an Range, which severely hampers our understanding of the petrogenesis and geodynamics of these rocks. In this paper, we report precise in situ LA-ICPMS zircon U–Pb age measurements for these volcanic rocks. Volcanic rocks in the southern Great Xing’an Range were divided into four units from bottom to top, namely, the Manketouebo, Manitu, Baiyingaolao and Meiletu formations. The previous studies suggested that these volcanic rocks were mainly formed in the Late Jurassic. Our data demonstrate that the Manketouebo formation erupted during Late Jurassic to Early Cretaceous time, whereas the other formations are all of Cretaceous age. The southern Great Xing’an Range age dataset, along with recently obtained precise ages for volcanic rocks from the northern Great Xing’an Range indicate that Mesozoic volcanism throughout the Great Xing’an Range commenced in Late Jurassic, but peaked during the Cretaceous. They formed under an extensional tectonic setting which resulted from closure of the Mongol–Okhotsk Ocean and subsequent orogenic collapse. The globally elevated mantle temperature in Cretaceous may provided thermal contributions to the generation of the volcanisms.     

北羌塘盆地晚中生代地层:早白垩世海相地层的发现

针对羌塘盆地是否存在早白垩世海相沉积,以那底岗日地区主干剖面为依托,结合胜利河、托纳木、长蛇山等已初步判断为早白垩世的油页岩剖面为辅助剖面,采用古生物化石定年和同位素定年相结合的研究方法,对胜利河-托纳木地区原初步定为晚侏罗世-早白垩世的海相地层时代作了进一步研究,结果表明,其时代为早白垩世。这些海相地层在胜利河-托纳木地区广泛分布,但岩性组合存在一定的差异,在胜利河-长蛇山地区为油页岩,厚度最大,向东逐渐变薄,过渡为页岩沉积,向西过渡为灰岩沉积。区域上该套地层对下伏油气藏的保存具有重要意义。